La glicolisi.

Introduzione alla glicolisi.

La glicolisi è una via metabolica che avviene nel citosol di tutte le cellule eucariotiche. Deriva dal greco Glucus Lusus, ovvero rottura del dolce 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 nelle quali si assiste dapprima alla preparazione del glucosio, poi al taglio del fruttosio-1,6-bisfosfato in due molecole a tre atomi di carbonio, e successivamente alla fase di recupero energetico.

La fase preparativa.

Molecole coinvolte.

Intermedio	Enzima
Glucosio	Esochinasi
Glucosio-6-fosfato	Fosfoglucosio isomerasi
Fruttosio-6-fosfato	Fosfofruttochinasi-2
Fruttosio-1,6-bisfosfato	Aldolasi
Gliceraldeide-3-fosfato
Diidrossiacetone fosfato	Trioso-fosfato-isomerasi

In questo specchietto vengono mostrati gli intermedi della glicolisi e gli enzimi che sintetizzano, rispetto alla molecola nella stessa linea, la molecola successiva nella tappa metabolica.

Ad esempio il glucosio, che per la precisone è l'α-D-glucopiranosio, mediante l'enzima esochinasi server per sintetizzare la moelcola di glucosio-6-fosfato.

Come avremo modo di vedere avanti il diidrossiacetone fosfato, attraverso l'enzima trioso-fosfato-isomerasi, viene modificato per generare la gliceraldeide-3-fosfato che è l'ultimo intermedio della fase preparativa.

Reazioni.

La molecola di partenza è il glucosio. Mediante la compartecipazione di ATP (Adenosintrifosfato) ed un enzima appartenente alla classe delle chinasi che nell'uomo è il 1dgk si ha il trasporto di un gruppo fosforico dall'ATP, che diventa ADP, al glucosio. A questo punto è stato sintetizzato 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-1 viene aggiunto 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 fosfo-trioso-isomerasi

La fase di recupero energetico.

Intermedi	Enzimi
Gliceraldeide-3-fosfato	Gliceraldeide-3-fosfato-deidrogenasi
1,3-bisfosfoglicerato	Chinasi fosfoglicerato
3-fosfoglicerato	Fosfoglicerato mutasi
2-fosfoglicerato	Fosfoglicerato mutasi
Fosfoenolpiruvato	Fosfopiruvato chinasi
Piruvato

Reazioni

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 molecolola di 1,3bisfosfoglicerato, 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 del fosfoenolpiruvato


Nell'ultima reazione il fosfoenolpiruvato, coadiuvato dall'enzima fosfopiruvatochinasi, viene trasformaro in piruvato. Il gruppo fosforico viene portato mediante la chinasi dal carbonio numero 2 del fosfoenolpiruvato alla catena fosforica di una molecola di ADP sintetizzando, 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.