Qual è il risultato finale finale della glicolisi?

I mezzi con cui le cellule di un essere vivente estraggono energia dai legami nelle molecole organiche dipendono dal tipo di organismo studiato.

procarioti (i domini Batteri e Archaea) sono limitati alla respirazione anaerobica perché non possono fare uso di ossigeno. eucarioti (il dominio Eukaryota, che include animali, piante, protisi e funghi) incorporano l'ossigeno nella loro processi metabolici e di conseguenza può ottenere molto più adenosina trifosfato (ATP) per molecola di combustibile che entra nel sistema.

Tutte le cellule, tuttavia, fanno uso della serie di dieci fasi di reazioni note collettivamente come glicolisi. Nei procarioti, questo è solitamente l'unico mezzo per ottenere ATP, la cosiddetta "valuta energetica" di tutte le cellule.

Negli eucarioti, è il primo passo nella respirazione cellulare, che comprende anche due percorsi aerobici: il ciclo di Krebs e il catena di trasporto degli elettroni.

Il prodotto finale combinato della glicolisi è costituito da due molecole di piruvato per molecola di glucosio che entrano nel processo, più due molecole di ATP e due di NADH, un cosiddetto vettore di elettroni ad alta energia.

La reazione netta completa della glicolisi è:

C₆H₁₂oh₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 P → 2 CH₃(C=O)COOH + 2 ATP + 2 NADH + 2 H⁺

L'etichetta "net" è critica qui, perché in realtà, sono necessari due ATP nella prima parte della glicolisi per creare le condizioni necessarie per la seconda parte, in cui vengono generati quattro ATP per portare il bilancio complessivo a più due nella colonna ATP.

Ogni fase della glicolisi è catalizzata da un particolare enzima, come è consuetudine di tutte le reazioni metaboliche cellulari. Non solo ogni reazione è influenzata da un enzima, ma ogni enzima coinvolto è specifico per la reazione in questione. Quindi, esiste una relazione uno a uno reagente-enzima in atto.

La glicolisi è tipicamente divisa in due fasi che indicano il flusso di energia coinvolto.

Fase di investimento: Le prime quattro reazioni della glicolisi includono la fosforilazione del glucosio dopo che è entrato nel citoplasma cellulare; il riarrangiamento di questa molecola in un altro zucchero a sei atomi di carbonio (fruttosio); la fosforilazione di questa molecola ad un carbonio diverso per dare un composto con due gruppi fosfato; la scissione di questa molecola in una coppia di intermedi a tre atomi di carbonio, ciascuno con il proprio gruppo fosfato attaccato.

Fase di vincita: Uno dei due composti a tre atomi di carbonio contenenti fosfato creati nella scissione del fruttosio-1,6-bisfosfato, il diidrossiacetone fosfato (DHAP), è convertito nell'altro, gliceraldeide-3-fosfato (G3P), il che significa che in questa fase esistono due molecole di G3P per ogni molecola di glucosio che entra glicolisi.

Successivamente, queste molecole vengono fosforilate e, nei passaggi successivi, i fosfati vengono staccati e utilizzati per creare ATP mentre le molecole a tre atomi di carbonio vengono riorganizzate in piruvato. Lungo la strada, vengono generati due NADH da NAD⁺, uno per molecola di tre atomi di carbonio.

Quindi la reazione netta di cui sopra è soddisfatta e ora puoi rispondere con sicurezza alla domanda "Alla fine della glicolisi, quali molecole si ottengono?"

In presenza di ossigeno nelle cellule eucariotiche, il piruvato viene trasportato agli organelli chiamati mitocondri, che riguardano respirazione aerobica. Il piruvato viene privato di un carbonio, che esce dal processo sotto forma di anidride carbonica (CO₂), e lasciato come actetil coenzima A.

Ciclo di Krebs: Nella matrice mitocondriale, l'acetil CoA si combina con il composto a quattro atomi di carbonio ossalacetato per produrre la molecola di citrato a sei atomi di carbonio. Questa molecola viene ridotta ad ossalacetato, con la perdita di due CO₂ e il guadagno di un ATP, tre NADH e un FADH₂ (un altro vettore di elettroni) per giro del ciclo.

Ciò significa che è necessario raddoppiare questi numeri per tenere conto del fatto che due acetil CoA entrano nel ciclo di Krebs per molecola di glucosio che entra nella glicolisi.

Catena di trasporto degli elettroni: In queste reazioni, che avvengono sulla membrana mitocondriale, gli atomi di idrogeno (elettroni) dei suddetti portatori di elettroni vengono private delle loro molecole di trasporto utilizzate per guidare la sintesi di una grande quantità di ATP, circa 32-34 per glucosio "a monte" molecola.