LA GLICOLISI Tutti i viventi necessitano di ENERGIA. L’energia deriva dal Sole e viene immagazzinata nei composti del carbonio. Il metodo più antico per ricavare l’energia racchiusa nei composti del carbonio è rappresentato dalla glicolisi. La glicolisi, come suggerisce il termine, comporta la rottura di una molecola di glucosio a 6 atomi di carbonio in 2 molecole a 3 atomi di carbonio. L’energia che si libera dal processo viene immagazzinata in 2 molecole di ATP

I tappa: fosforilazione del glucosio Viene aggiunto un gruppo fosfato al glucosio 6C Viene consumata una molecola di ATP Glucosio 6 C ATP ADP + Pi Glucosio fosfato 6 C P

Una seconda fosforilazione trasforma il glucosio in fruttosio difosfato P ATP ADP + Pi Fruttosio difosfato 6 C P P

III tappa: la lisi di 6C Il fruttosio difosfato è instabile La molecola 6C si spezza in 2 molecole 3C Queste vengono riarrangiate a 2 molecole di fosfogliceraldeide (PGAL) Fruttosio difosfato 6 C P P Fosfogliceraldeide 3 C P

IV tappa: la sintesi di NADH A ogni PGAL vengono sottratti 2 elettroni e un protone Queste particelle vengono affidate a un accettore temporaneo (NAD+) che si riduce a NADH Si aggiunge un gruppo fosfato a 3C Fosfogliceraldeide 3 C P P 2 e- NAD+ NADH H+ 3 C P P

V tappa: prima fosforilazione a livello del substrato La riorganizzazione del 3C permette l’allontanamento di un gruppo fosfato e La liberazione dell’energia necessaria a Fosforilare una molecola di ADP ad ATP P 3 C P ADP + P ATP 3 C P

VI tappa: seconda fosforilazione Anche il secondo gruppo fosfato viene rimosso Viene sintetizzata la seconda molecola di ATP Il prodotto finale è una molecola di piruvato (3C) 3 C P ADP + P ATP Piruvato 3 C

Schema riassuntivo 2 Glucosio 6 C ATP ADP + Pi Glucosio fosfato 6 C P Fruttosio difosfato 6 C P P Fosfogliceraldeide 3 C P 2 e- NAD+ NADH P 2 H+ 3 C P P ADP + P ATP 3 C P ADP + P Piruvato 3 C ATP

Prodotti della glicolisi 2 molecole di piruvato (3 C) 2 molecole di NADH 2 molecole di ATP Piruvato 3 C Piruvato 3 C NADH NADH ATP http://instruct1.cit.cornell.edu/courses/biomi290/ASM/glycolysis.dcr ATP

Le fermentazioni Gli elettroni e i protoni sottratti alle molecole di glucosio non possono rimanere sugli accettori temporanei Occorre scaricare queste particelle cariche su accettori definitivi Questi sono le molecole di piruvato Gli atomi di carbonio del piruvato, accettando elettroni e protoni si riducono Le reazioni di ossidazione di atomi di carbonio a spese della riduzione di altri atomi di carbonio vengono definite fermentazioni La fermentazione è quindi una parziale ossidazione di composti del carbonio in assenza di ossigeno, l’accettore per eccellenza di elettroni e di protoni con i quali si combina per dare acqua

Fermentazione alcolica La fermentazione alcolica viene compiuta da molti batteri, lieviti e muffe (saccaromiceti, lievito di birra) Un atomo di carbonio viene completamente ossidato e si allontana come CO2 (è questa che fa “lievitare” la pasta di pane) L’etanolo, o alcol etilico CH3CH2OH, avvelena gli organismi che l’hanno prodotto. Per aumentare il grado alcolico di una bevanda fermentata occorre procedere alla distillazione

Fermentazione lattica Viene compiuta da molti batteri (Lactobacillus bulgaricus) e da eucellule. Nelle cellule muscolari, quando manca l’ossigeno per completare l’ossidazione del glucosio, si compie la fermentazione lattica. Il lattato prodotto “avvelena” il muscolo  fatica