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Cosa mostra il filmato La glicolisi è una serie di reazioni (catalizzate da enzimi raffigurati qui come cilindri) in cui una molecola di glucosio viene convertita in due molecole di acido piruvico. Per comprendere le diverse fasi di questo processo è bene rivedere più volte il filmato, facendo pausa al termine di ciascuna delle tappe descritte. Nella prima fase della glicolisi la cellula investe energia (sotto forma di ATP) per ossidare il glucosio: la molecola di glucosio a 6 atomi di carbonio (raffigurati come sferette grigie nel filmato) viene spezzata in due molecole di gliceraldeide 3-fosfato (P-GAL), che hanno 3 atomi di carbonio ciascuna. Da questo punto in avanti (quinta tappa del filmato) la cellula estrae energia dalle molecole prodotte. Altri enzimi rompono i legami chimici delle molecole di P-GAL; gli elettroni e gli ioni idrogeno sono raccolti dal NAD+, che si riduce formando NADH. Mentre il NAD+ si riduce viene liberata una prima quantità di energia, che la cellula utilizza per aggiungere gruppi fosfato all’ADP; si formano così due molecole di ATP. Le reazioni finali della glicolisi portano poi a un riarrangiamento degli atomi nelle molecole 3C, che porta alla formazione di due molecole di acido piruvico e di altre due molecole di ATP. Nel complesso, dunque, a partire da una molecola di glucosio la glicolisi produce due molecole di NADH, due di acido piruvico e quattro di ATP. Questo processo per la produzione di ATP è chiamato fosforilazione a livello di substrato. Delle quattro molecole di ATP, due compensano l’investimento iniziale e due rappresentano il guadagno netto della cellula. Le molecole di NADH, contenenti elettroni ad alta energia, verranno utilizzate dalla catena di trasporto mitocondriale per produrre ATP. Nelle cellule eucariote, l’acido piruvico entrerà poi nei mitocondri per essere ulteriormente scisso attraverso il ciclo di Krebs. Le due ATP prodotte dalla glicolisi rappresentano un guadagno netto di energia per il metabolismo cellulare. Ma la maggior parte dell’energia estratta dal glucosio è trasportata dagli elettroni energetici del NADH, destinato anch’esso ai mitocondri, dove cederà energia alla catena di trasporto degli elettroni per sintetizzare altro ATP. |