La Glicolisi

La Glicolisi Lezione 3

Prova tu a rispondere e poi continua a leggere…. Domanda! È giusto dire che è l'acido lattico il responsabile dell'indolenzimento dei muscoli?? Prova tu a rispondere e poi continua a leggere….

Il Glucosio GLUCOSIO Monosaccaride (monomeri dei carboidrati: ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico GLUCOSIO Monosaccaride (monomeri dei carboidrati: singole unità di zucchero) fonte di energia per le cellule Se posti in una soluzione acquosa molti monosaccaridi, tra cui il glucosio, passano da una forma lineare a una ad anello.

Il Glucosio FRUTTOSIO Monosaccaride ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico FRUTTOSIO Monosaccaride stessa formula grezza del glucosio: C6H12O6 Glucosio e fruttosio sono isomeri Proprietà diverse date dalla diversa disposizione degli atomi

Fonte di energia per ogni lavoro cellulare ADP e ATP Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico ATP (adenina trifosfato) L’idrolisi dell’ATP porta alla formazione di una molecola di ADP: Adenina Ribosio P Gruppi fosfato L’energia liberata nelle reazioni esoenergetiche viene immagazzinata nell’ATP Energia ATP ADP Base azotata + Zucchero + 3 gruppi fosfato Fonte di energia per ogni lavoro cellulare Viene rimosso un gruppo fosfato e si libera energia

La respirazione cellulare Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Le cellule ricavano energia dagli alimenti che mangiamo RESPIRAZIONE CELLULARE: Processo che permette di ricavare energia a partire dal glucosio Glucosio + O2 + CO2 + H2O ATP La respirazione utilizza ossigeno e libera anidride carbonica e acqua.

La respirazione cellulare Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Fasi della respirazione cellulare: Una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico Glicolisi Acetil CoA (acetilcoenzimaA) Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni ATP Produzione di Acetil CoA a partire dall’acido piruvico Nei mitocondri l’acetil CoA viene ossidato, liberando CO2 e ioni H+ che si legano al coenzima NAD+ formando NADH. ATP Le molecole di NADH si scindono in NAD+ e H+ liberando 2 e-. L’energia liberata dagli e- durante il loro trasporto all’interno della membrana del mitocondrio viene utilizzata per creare un gradiente di concentrazione di H+ che fornisce l’energia necessaria per la sintesi di ATP. ATP

La glicolisi Glicolisi = scissione del glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Glicolisi = scissione del glucosio 9 reazioni che trasformano una molecola di glucosio (6 atomi di carbonio) in due molecole di acido piruvico (3 atomi di carbonio): Glucosio Acido piruvico Produzione netta di 2 ATP e 2 NADH La glicolisi avviene nel citoplasma mentre le altre fasi avvengono nei ribosomi.

La glicolisi Reazioni 1 → 4 Fase di investimento energetico: Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Fase di investimento energetico: Le prime 5 reazioni trasformano una molecola di glucosio in 2 molecole di Gliceraldeide 3-fosfato (GP3) Reazioni 1 → 4 Glucosio Gliceraldeide 3-fosfato Consumo di 2 ATP P P L’ATP cede il gruppo fosfato

La glicolisi Reazioni 5 → 9 Fase di produzione energetica: Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Fase di produzione energetica: Le ultime 5 reazioni avvengono su entrambe le molecole di Gliceraldeide 3-fosfato trasformando ciascuna in una molecola di Acido Piruvico Reazioni 5 → 9 P P Gliceraldeide 3-fosfato Acido Piruvico Produzione di 4 ATP e 2 NADH Tramite reazioni redox

La glicolisi 2 4 2 NADH 2 2 NADH Reazioni 1 → 4 ATP Reazioni 5 → 9 ATP Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Bilancio energetico: Reazioni 1 → 4 2 ATP Reazioni 5 → 9 4 ATP 2 NADH A partire da una molecola di glucosio la Glicolisi produce: 2 ATP 2 NADH

La glicolisi La glicolisi ha quindi tre scopi: Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico La glicolisi ha quindi tre scopi: Trasformare il glucosio in acido piruvico, che sarà ossidato grazie al ciclo di Krebs. Produzione rapida (anche se non in grandi quantità) di energia (ATP) Produzione di energia anche in ambienti privi di ossigeno (anaerobi)

La produzione di ATP 4 2 4 34 ATP ATP ATP ATP ATP Glicolisi Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Glicolisi Acetil CoA (acetilcoenzimaA) Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni 4 ATP All’interno della respirazione cellulare la glicolisi produce solo una minima parte di energia sotto forma di ATP. La maggior parte della produzione di ATP fornita data dalla catena di trasporto di elettroni attraverso un processo chiamato chemiosi. 2 ATP 4 ATP Numero di molecole di ATP prodotte a partire da una molecola di Glucosio: Circa 36 . 34 ATP ATP

Respirazione aerobica e anaerobica Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico La produzione di ATP dipende dalla presenza di ossigeno nell’ambiente: Presenza di O2 Assenza di O2 Respirazione anaerobica: produzione di ATP solo tramite glicolisi Respirazione aerobica: produzione di ATP in tutte le fasi della respirazione cellulare La cellula riesce a produrre 2ATP attraverso la glicolisi, trasformando il glucosio in acido piruvico e riducendo due molecole di NAD+ in NADH La fermentazione avviene per rifornire la cellula di molecole di NAD+ per poter proseguire la glicolisi

La fermentazione lattica Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico La cellula in assenza di ossigeno riesce a produrre 2 ATP attraverso la glicolisi. Per ossidazione del NADH si produce acido lattico. FERMENTAZIONE LATTICA GLICOLISI Glucosio Acido piruvico Acido lattico Produzione netta di 2 ATP e 2 NADH 2 NADH + 2 H+ → 2NAD+ La fermentazione lattica è usata per produrre yogurt e formaggi.

La fermentazione alcolica Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico La cellula in assenza di ossigeno riesce a produrre 2 ATP attraverso la glicolisi. Per ossidazione del NADH si produce etanolo e si libera anidride carbonica. FERMENTAZIONE ALCOLICA GLICOLISI Glucosio CO2 Acido piruvico Etanolo (alcol etilico) Produzione netta di 2 ATP e 2 NADH 2 NADH + 2 H+ → 2NAD+ La fermentazione alcolica è usata per produrre birra e vino. Durante il processo è necessario fare uscire dai tini l’anidride carbonica senza permettere all’aria di entrare.

Curiosità Acido lattico e dolore muscolare Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Acido lattico e dolore muscolare Anche i muscoli durante un intenso esercizio fisico possono produrre ATP attraverso fermentazione lattica. L’acido lattico prodotto però si accumula, provocando stanchezza e dolori muscolari. Nel giro di poche ore dallo sforzo l’acido lattico viene trasportato fino al fegato e riconvertito in acido piruvico. Per questo motivo l’indolenzimento muscolare che si prova nei giorni successivi a uno sforzo fisico non è dovuto all’accumulo di acido lattico, ben presto smaltito dal fegato.

La Glicolisi ESERCIZI

La Glicolisi …………… …………… …………… …………… Completa lo schema della respirazione cellulare con le seguenti parole: Ciclo di Krebs …………… Catena di trasporto degli elettroni …………… …………… Glicolisi …………… Acetil CoA

Soluzione …………… …………… …………… …………… Glicolisi Acetil CoA Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni ……………

La Glicolisi Collega ogni fase della respirazione cellulare con la corretta descrizione: Le molecole di NADH si scindono in NAD+ e H+ liberando 2 e-. L’energia liberata dagli e- durante il loro trasporto all’interno della membrana del mitocondrio viene utilizzata per creare un gradiente di concentrazione di H+ che fornisce l’energia necessaria per la sintesi di ATP. Glicolisi Acetil CoA (acetilcoenzimaA) Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni Una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico Nei mitocondri l’acetil CoA viene ossidato, liberando CO2 e ioni H+ che si legano al coenzima NAD formando NADH. Produzione di Acetil CoA a partire dall’acido piruvico

Soluzione Glicolisi Acetil CoA Ciclo di Krebs Catena di trasporto Le molecole di NADH si scindono in NAD+ e H+ liberando 2 e-. L’energia liberata dagli e- durante il loro trasporto all’interno della membrana del mitocondrio viene utilizzata per creare un gradiente di concentrazione di H+ che fornisce l’energia necessaria per la sintesi di ATP. Glicolisi Acetil CoA (acetilcoenzimaA) Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni Una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico Nei mitocondri l’acetil CoA viene ossidato, liberando CO2 e ioni H+ che si legano al coenzima NAD+ formando NADH. Produzione di Acetil CoA a partire dall’acido piruvico

Indica se ogni affermazione è vera (V) o falsa (F): La Glicolisi Indica se ogni affermazione è vera (V) o falsa (F): Glucosio e Fruttosio sono isomeri □ V □ F L’ATP si forma attraverso l’idrolisi di una molecola di ADP L’ATP ha la funzione di immagazzinare l’energia necessaria per ogni lavoro cellulare L’anidride carbonica è un prodotto della respirazione cellulare La respirazione cellulare ricava energia scindendo molecole di glucosio La respirazione cellulare avviene esclusivamente nei ribosomi La catena di trasporto degli elettroni si trova nella membrana ribosomiale Il cliclo di Krebs può avvenire indipendentemente dalla glicolisi La glicolisi trasforma una molecola di glucosio in una molecola di acido piruvico Tramite la glicolisi si formano 2 molecole di NADH Durante la fermentazione lattica si ha formazione di CO2

Soluzione □ V □ F Glucosio e Fruttosio sono isomeri L’ATP si forma attraverso l’idrolisi di una molecola di ADP L’ATP ha la funzione di immagazzinare l’energia necessaria per ogni lavoro cellulare L’anidride carbonica è un prodotto della respirazione cellulare La respirazione cellulare ricava energia scindendo molecole di glucosio La respirazione cellulare avviene esclusivamente nei ribosomi La catena di trasporto degli elettroni si trova nella membrana ribosomiale Il cliclo di Krebs può avvenire indipendentemente dalla glicolisi La glicolisi trasforma una molecola di glucosio in una molecola di acido piruvico Tramite la glicolisi si formano 2 molecole di NADH Durante la fermentazione lattica si ha formazione di CO2

Individua la risposta corretta: La Glicolisi Individua la risposta corretta: La formula grezza del glucosio è: A) C3H12O6 B) C3H6O6 C) C6H12O6 D) C6H6O6 La glicolisi è composta: A) 9 reazioni esoenergetiche B) 9 reazioni endoenergetiche C) una prima fase esoenergetica (4 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (5 reazioni) D) una prima fase esoenergetica (5 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (4 reazioni) Quale di questi processi può avvenire anche in assenza di ossigeno? A) ciclo di Krebs B) glicolisi C) chemiosmosi D) catena di trasporto degli elettroni

Soluzione La formula grezza del glucosio è: A) C3H12O6 B) C3H6O6 C) C6H12O6 D) C6H6O6 La glicolisi è composta: A) 9 reazioni esoenergetiche B) 9 reazioni endoenergetiche C) una prima fase esoenergetica (4 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (5 reazioni) D) una prima fase esoenergetica (5 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (4 reazioni) Quale di questi processi può avvenire anche in assenza di ossigeno? A) ciclo di Krebs B) glicolisi C) chemiosmosi D) catena di trasporto degli elettroni

Individua la risposta corretta: La Glicolisi Individua la risposta corretta: La respirazione cellulare, a partire da una molecola di glucosio, permette una produzione netta di… A) 2 ATP B) 4 ATP C) 34 ATP D) 36 ATP La fermentazione avviene: A) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH B) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD+ C) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH D) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD+

Soluzione La respirazione cellulare, a partire da una molecola di glucosio, permette una produzione netta di… A) 2 ATP B) 4 ATP C) 34 ATP D) 36 ATP La fermentazione avviene: A) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH B) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD+ C) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH D) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD+