1.

Introduzione

Glicolisi Processo chimico che avviene in tutte le cellule, in base al quale una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico; esso porta alla produzione di energia, immagazzinata in 2 molecole di ATP. La glicolisi avviene a livello del citoplasma, indipendentemente dalla presenza o dall’assenza di ossigeno. In condizioni aerobie, le molecole di acido piruvico possono essere coinvolte nel ciclo di Krebs, ovvero in un ciclo di reazioni che ne determinano la completa degradazione ad anidride carbonica e acqua; in tal caso, la glicolisi rappresenta la prima fase del processo di respirazione cellulare. In condizioni anaerobie, invece, le molecole di acido piruvico possono essere degradate in altri composti organici, come l’acido lattico o l’acido acetico, mediante il processo di fermentazione.

2.

Fasi della glicolisi

Gli eventi principali che caratterizzano il processo di glicolisi sono: la produzione netta di 2 molecole di ATP e la formazione di 2 molecole di un composto, il NADH (nicotinamide adenin dinucleotide), che ha funzione di trasprtatore di energia. Le fasi della glicolisi possono essere riassunte come segue:

fosforilazione del glucosio: alla molecola di glucosio vengono aggiunti due gruppi fosfato, forniti da due molecole di ATP che a loro volta diventano ADP. Si forma così glucosio 1,6-difosfato;

trasformazione in fruttosio 1,6-difosfato: il glucosio 1,6-difosfato viene trasformato in fruttosio 1,6-difosfato, un composto intermedio a sei atomi di carbonio, il quale viene a sua volta scisso in due composti più semplici, contenenti ciascuno tre atomi di carbonio: il diidrossiacetone fosfato e la gliceraldeide 3-fosfato. Il diidrossiacetone fosfato viene convertito in un’altra molecola di gliceraldeide 3-fosfato;

formazione di acido piruvico: i due composti a tre atomi di carbonio vengono entrambi trasformati in acido 1,3-difosfoglicerico; quindi in acido fosfoglicerico; poi in acido fosfoenolpiruvico; infine, in due molecole di acido piruvico; nel corso di queste reazioni vengono sintetizzate quattro molecole di ATP e 2 di NADH.

3.

Importanza della glicolisi

Negli esseri viventi la glicolisi costituisce il primo stadio delle vie metaboliche di produzione di energia; essa permette l’utilizzazione del glucosio e di altri zuccheri semplici, come il fruttosio e il galattosio. Nell’uomo, alcuni tessuti, che normalmente hanno un metabolismo aerobio e ottengono energia attraverso il processo di respirazione cellulare, in condizioni particolari di carenza di ossigeno la glicolisi seguita da reazioni di tipo fermentativo diviene la modalità alternativa di produzione di energia. Ciò si verifica, ad esempio, nel tessuto muscolare striato sottoposto a un intenso e prolungato sforzo fisico. In tal modo, la flessibilità del sistema di produzione energetica, che può seguire vie chimiche differenti, permette all’organismo di soddisfare le proprie necessità. Non tutti i tessuti sono, tuttavia, in grado di sopportare l'assenza di ossigeno; il muscolo cardiaco, ad esempio, ha una minore capacità di compiere glicolisi e quindi più difficilmente riesce a compensare le condizioni di carenza di ossigeno.