Via della glicolisi
La Glicolisi è la prima tappa del metabolismo energetico, è il primo atto della demolizione degli zuccheri, atto che si ferma alla produzione del piruvato.
La Glicolisi avviene nel citosol in assenza di ossigeno.
Negli anaerobi, come i lieviti, la glicolisi è la sola via per produrre ATP.
Invece negli eucarioti aerobi la glicolisi è solo la prima fase per produrre ATP.
La glicolisi di una molecola di glucosio si svolge i 10 tappe, nelle prime si consumano 2 molecole di ATP che cedono un gruppo fosfato, nelle tappe successive vengono prodotte 4 molecole di ATP, e 2 di NADH e 2 di piruvato. Il glucosio o giunge con la dieta oppure è smobilitato dai depositi di glicogeno epatico e muscolare. La smobilitazione è governata dagli ormoni.
Il saldo positivo è di 2 molecole di ATP che sono utilizzate per permettere alle 2 NADH e ai 2 piruvato di entra nel mitocondrio. Il piruvato poi entra nella decarbossilazione ossidativa, mentre i NADH si aggiungono ad altri 8 NADH per entrare nella fosforilazione ossidativa.
Gli ormoni coinvolti nella glicolisi
Il glucagone smobilita il glicogeno epatico e l’adrenalina il glicogeno muscolare.
Il glucosio muscolare serve per mantenere costante la glicemia: 100 mg/dl di sangue.
La caffeina favorisce l’azione di glucagone e adrenalina.
La glicolisi è un complesso di 10 reazioni, la reazione complessiva è la seguente:
Nella prima fase della glicolisi da ogni molecola di glucosio si producono 2 molecole di gliceraldeide 3 P con il consumo di 2 ATP.
Nella seconda fase della glicolisi da 2 gliceraldeide 3 P si producono 2 molecole di piruvato e 4 di ATP.
Bilancio energetico finale positivo: 2 ATP.
Vie secondarie della glicolisi
Oltre che dal glucosio si può produrre piruvato anche da altre molecole: glicerolo, galattosio e fruttosio.
… dal lattosio il galattosio
Il lattosio è un di-zucchero del latte formato da glucosio e galattosio. L’enzima lattasi si trova nei villi intestinali e separa le due molecole.
La lattasi è prodotta da un gene: C/T e T/T 13910 sono normali, mentre C/C -13910 dà ipolattasia. La carenza di lattasi interessa l’80% della popolazione adulta mondiale.
Il galattosio viene trasformato in glucosio 6 fosfato, e quest’ultimo entra da subito nella glicolisi.
La trasformazione da galattosio in glucosio 6 fosfato costa 1 ATP.
… dal mannosio
Il mannosio è un epimero del D-glucosio, viene ingerito in forma polimerica, il mannano. Questo polimero del D-glucosio si ritrova nei semi di carruba.
Entra nella glicolisi come fruttosio 6P.
… dal fruttosio
Il fruttosio rispetto al glucosio è più dolcificante, è meno energetico (3,75 contro 4 kCal/g), indice glicemico più basso del saccarosio (20 contro 60).
Il fruttosio è uno zucchero semplice a 6 carboni ma è un chetoso e non un aldoso come il glucosio.
Il fruttosio muscolare diventa fruttosio 6 fosfato e quindi entra nella glicolisi.
La trasformazione in fruttosio 6 fosfato costa 1 ATP.
Il fruttosio epatico invece deve essere trasformato in gliceraldeide 3 fosfato per entrare nella glicolisi.
… dalla lipolisi il glicerolo
La lipolisi libera il glicerolo, entra nella lipolisi trasformandosi in gliceraldeide 3 fosfato.
La trasformazione del glicerolo in gliceraldeide 3 fosfato costa 1 ATP e libera un NADH.
La fine della glicolisi
Il prodotto finale della glicolisi è il piruvato.
In condizioni aerobiche, cioè normali, il piruvato è materia prima della decarbossilazione ossidativa.
In condizioni anaerobiche, durante la contrazione muscolare abbiamo la fermentazione lattica nel muscolo.
Nei lieviti anaerobi il piruvato va incontro alla fermentazione alcolica.
Altre storie
Il glucosio 6 fosfato può diventare glucosio 1 fosfato, quest’ultimo può tornare ad essere glicogeno epatico o muscolare oppure diventa glucuronato ed entrare nella sintesi dei carboidrati.
Il fruttosio 6 fosfato può diventare glucosammina 6P ed entrare nella sintesi dei carboidrati.