Glicolisi
Glicolisi: il primo stadio della respirazione cellulare
Thomas Shafee / CC BY 4.0 / Wikimedia Commons
La glicolisi, che si traduce in 'scissione degli zuccheri', è il processo di rilascio di energia all'interno degli zuccheri. Nella glicolisi, uno zucchero a sei atomi di carbonio noto come glucosio è diviso in due molecole di uno zucchero a tre atomi di carbonio chiamato piruvato. Questo processo multifase produce due molecole di ATP contenenti energia gratis , due molecole di piruvato, due molecole di NADH ad alta energia che trasportano elettroni e due molecole di acqua.
Glicolisi
- La glicolisi può avvenire con o senza ossigeno.
- La glicolisi produce due molecole di piruvato , due molecole di ATP , due molecole di NADH , e due molecole di acqua .
- La glicolisi avviene nel citoplasma .
- Ci sono 10 enzimi coinvolti nella scomposizione dello zucchero. Le 10 fasi della glicolisi sono organizzate dall'ordine in cui gli enzimi specifici agiscono sul sistema.
La glicolisi può verificarsi con o senza ossigeno. In presenza di ossigeno, la glicolisi è il primo stadio di respirazione cellulare . In assenza di ossigeno, la glicolisi lo consente cellule produrre piccole quantità di ATP attraverso un processo di fermentazione.
La glicolisi avviene nel citosol delle cellule citoplasma . Una rete di due molecole di ATP viene prodotta attraverso la glicolisi (due vengono utilizzate durante il processo e quattro vengono prodotte). Scopri di più sui 10 passaggi della glicolisi di seguito.
Passo 1
L'enzima esochinasi fosforila o aggiunge un gruppo fosfato al glucosio in una cellula citoplasma . Nel processo, un gruppo fosfato dall'ATP viene trasferito alla produzione di glucosio glucosio 6-fosfato o G6P. Durante questa fase viene consumata una molecola di ATP.
Passo 2
L'enzima fosfoglucomutasi isomerizza G6P nel suo isomero fruttosio 6-fosfato o F6P. Gli isomeri hanno lo stesso formula molecolare come l'un l'altro ma diverse disposizioni atomiche.
Passaggio 3
La chinasi fosfofruttochinasi utilizza un'altra molecola di ATP per trasferire un gruppo fosfato a F6P al fine di formare fruttosio 1,6-bisfosfato o FBP. Finora sono state utilizzate due molecole di ATP.
Passaggio 4
L'enzima Aldoliano scinde il fruttosio 1,6-bisfosfato in un chetone e una molecola di aldeide. Questi zuccheri, il diidrossiacetone fosfato (DHAP) e la gliceraldeide 3-fosfato (GAP), sono isomeri l'uno dell'altro.
Passaggio 5
L'enzima isomerasi trioso-fosfato converte rapidamente DHAP in GAP (questi isomeri possono convertirsi tra loro). GAP è il substrato necessario per la fase successiva della glicolisi.
Passaggio 6
L'enzima gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi (GAPDH) svolge due funzioni in questa reazione. In primo luogo, deidrogena il GAP trasferendo una delle sue molecole di idrogeno (H⁺) al agente ossidante nicotinamide adenina dinucleotide (NAD⁺) per formare NADH + H⁺.
Successivamente, GAPDH aggiunge un fosfato dal citosol al GAP ossidato per formare 1,3-bisfosfoglicerato (BPG). Entrambe le molecole di GAP prodotte nella fase precedente subiscono questo processo di deidrogenazione e fosforilazione.
Passaggio 7
L'enzima fosfoglicerochinasi trasferisce un fosfato da BPG a una molecola di ADP per formare ATP. Questo accade ad ogni molecola di BPG. Questa reazione produce due molecole di 3-fosfoglicerato (3 PGA) e due molecole di ATP.
Passaggio 8
L'enzima fosfogliceromutasi riposiziona la P delle due molecole 3 PGA dal terzo al secondo carbonio per formare due molecole di 2-fosfoglicerato (2 PGA).
Passaggio 9
L'enzima enolasi rimuove una molecola di acqua dal 2-fosfoglicerato per formare fosfoenolpiruvato (PEP). Ciò accade per ogni molecola di 2 PGA dal passaggio 8.
Passaggio 10
L'enzima piruvato chinasi trasferisce una P da PEP ad ADP per formare piruvato e ATP. Questo accade per ogni molecola di PEP. Questa reazione produce due molecole di piruvato e due molecole di ATP.