Glicolisi


La glicolisi è il mezzo energetico più sfruttato in natura, sopratutto in quanto avviene anche in assenza di ossigeno. Sebbene non sia il più efficace esso fu il primo meccanismo che si sviluppo nei procarioti circa 3,5 miliardi di anni fa.

La glicolisi scinde nella sua cascata enzimatica una molecola di glucosio in due di piruvato. 

Nella prima fase del processo di glicolisi viene consumata energia ed avviene in 5 fasi, per ottenere un derivato la gliceraldeide-3-fosfato a maggiore energia. A seguito le due molecole verranno trasformate in altre 5 fasi in molecole a minore energia con la genesi del piruvato e di maggior produzione di energia utilizzabile.
La formula complessiva della glicolisi si può riassumere:

Glucosio + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 NADH + 2 piruvato + 2 ATP + 2 H2O + 2 H+.

Ovvero il processo glicolitico ha una resa di 2 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio.

Il catabolismo in microrganismi come i lieviti che utilizzano il glucosio per la fermentazione ad esempio, si ferma qui.

Invece per gli organismi superiori come i mammiferi, non sarebbe sufficiente la resa energetica ed allora si è creata una simbiosi tra procarioti, attraverso il mitocondrio, ed eucarioti.
Negli eucarioti esiste il ciclo di Krebs che è l'anello di congiunzione delle tre vie metaboliche: glucidica, proteica e lipidica, considerando che la prima è la preferita.

Il processo di Krebs è una via anfibolica inquanto partecipa sia a processi catabolici che anabolici, inoltre fornisce precursori per la sintesi di alcuni amminoacidi ed altre molecole fondamentali per l'equilibrio cellulare.

Il catabolismo glucidico più rapido e lipidico più lento producono l'acetil-CoA, che rappresenta il principale substrato del ciclo. 

Per non tediarvi in formule e fasi sintetizziamo il bilancio energetico in questa formula:
Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + ADP + Pi + 2 H2O →
 CoA + 3 NADH + 3 H+ + FADH  

L'energia che si ricava dalla completa demolizione di una molecola di glucosio attraverso i tre diversi stadi della respirazione cellulare (glicolisi, ciclo di Krebs e catena di trasporto di elettroni) è idealmente di 36 molecole di ATP. 
Ma in realtà le molecole sono 38, ma due di esse sono utilizzate per trasportare dal citoplasma alla matrice mitocondriale le due molecole di NADH prodotte dalla glicolisi e utilizzate nel mitocondrio.

Il ciclo di Krebs rappresenta il secondo stadio del metabolismo del glucosio. il piruvato prodotto dalla glicolisi penetra nel mitocondrio e qui convertito in Acetil-CoA.

Riguardo alla via proteica, le proteine vengono degradate con la proteolisi ed alcuni amminoacidi sono utilizzati direttamente dal ciclo come aspartato, valina ed isoleucina. ALTRI VENGONO CONVERTITI IN MOLECOLE GLUCIDICHE, per esempio l'alanina può generare piruvato.

Nel catabolismo dei trigliceridi contenuti nelle cellule grasse o adipociti attraverso un meccanismo litico viene divisa la molecola in glicerolo e tre molecole di acidi grassi. il glicerolo entra nel fegato ed accede alla glicolisi ai fini della gluconeogenesi epatica. Mentre gli acidi grassi vengono degradati in alcuni organi quali il cuore attraverso la beta-ossidazione che produce Acetil-CoA. Questa via può generare Propionil-CoA che attraverso il fegato entra nella gluconeogenesi.

Dunque le due vie non sono quelle fondamentali, intervengono insieme alla via glicolitica che a livello cellulare rappresenta la via principale dove accedono le altre due. Questo implica che l'aumento dei carboidrati nella dieta facilita al termine la produzione di colesterolo.

Dr Alberto Cataldi

Buona Navigazione,....