PIRUVATO
Acetil-CoA
Ciclo di KREBS Ossidazione completa
Condizioni aerobiche
Sintesi ac.
Grassi e colesterolo Carbossilazione a
ossalacetato
Gluconeogenesi Transamminazioni
Transamminazione ad alanina
Condizioni anaerobiche
Fermentazione lattica o alcolica
NADH
(prodotto nella glicolisi)
Condizioni anaerobiche
Riossidato nel citosol con la fermentazione lattica o alcolica Condizioni
aerobiche
Riossidato attraverso i sistemi navetta
>>> e- trasferiti nella catena di trasporto mitocondriale >>> ATP
I NADH prodotti durante la glicolisi nel citosol DEVONO ESSERE RIOSSIDATI per consentire alla glicolisi di continuare a svolgersi.
In condizioni aerobiche (respirazione mitocondriale attiva), possono trasferire elettroni all’interno del mitocondrio attraverso i Sistemi Navetta,
in questo modo vengono recuperati NAD+ citosolici necessari per la glicolisi. E viene rifornita di elettroni la catena di trasporto degli e- per la produzione di ATP
SISTEMA NAVETTA diidrossiacetone-fosfato/glicerolo 3-fosfato:
NEL CITOSOL: IL NADH VIENE OSSIDATO A NAD+
E IL DIIDROSSIACETONEFOSFATO RIDOTTO A GLICEROLO 3-FOSFATO
AGISCONO NEL SISTEMA NAVETTA 2 ISOFORME DELL’ENZIMA:
• UNA FORMA CITOSOLICA NADH-dipendente
• UNA FORMA MITOCONDRIALE ( MEMBRANA MIT. INTERNA) FAD-dipendente
È SFRUTTATA L’ATTIVITA’ DELLA GLICEROLO 3-FOSFATO DEIDROGENASI
GLICOLISI AEROBIA
Produzione di 1,5 ATP/NADH con la fosforilazione ossidativa
G3-P deidrogenasi mitocondriale
Direttamente al complesso III
GLCOLISI
CITOSOL
Glicerolo 3- fosfato deidrogenasi
citosolica
Membrana mitocondr. interna
MITOCONDRIO
Il NADH citosolico viene ri-ossidato attraverso i processi di Fermentazione in questo modo la glicolisi può continuare a procedere e a produrre ATP di immediato utilizzo per la cellula, anche se la fosforilazione ossidativa mitocondriale è assente, scarsa o rallentata.
In queste condizioni la fonte di energia della cellula è l’ATP glicolitico.
GLICOLISI ANAEROBIA
In condizioni di ipossia il mitocondrio non ha a disposizione ossigeno per la catena di trasporto degli e-
Non è possibile fare la fosforilazione ossidativa e produrre ATP
Si blocca il ciclo di KREBS Il piruvato non può essere convertito in
acetil-CoA
Il
NADH citosolico non è più
riossidato dai sistemi navetta
FERMENTAZIONE LATTICA:
Lattato deidrogenasi
Piruvato L-lattato
Disponibile per la gliceraldeide 3-P deidrogenasi (GLICOLISI)
Nei mammiferi la produzione di lattato è essenziale negli eritrociti, nei tessuti glicolitici obbligati – parti del cervello, midollare del
rene- e nella cornea. In questi tipi cellulari non avvengono biosintesi, non ci sono mitocondri (eritrociti) oppure la
fosforilazione ossidativa non avviene o è scarsa perché c’è uno scarso apporto di ossigeno.
CITOSOL
LA FERMENTAZIONE LATTICA è UN PROCESSO CHE AVVIENE
INTENSAMENTE NELLE CELLULE MUSCOLARI SOTTO INTENSO SFORZO.
Ciclo di Cori: è un ciclo di metaboliti che si verifica tra il muscolo e il fegato
SANGUE FEGATO
LATTATO NAD+
Piruvato Glucosio
ATP+ GTP ADP+GDP +PI
gluconeogensi
SANGUE
MUSCOLO Glucosio
Piruvato
ATP
NADH
LATTATO
glicolisi
Glicogeno consumato
FERMENTAZIONE ALCOLICA: Molti batteri e alcuni eucarioti (lieviti) possono sopravvivere in assenza di O
2metabolizzando il piruvato
ottenuto dalla glicolisi
TPP, Mg2+
DECARBOSSILAZIONE TPP-DIPENDENTE
OSSIDAZIONE
Reso disponibile per la Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi
Effetto netto: mantenere il flusso glicolitico e la
produzione di ATP
DECARBOSSILAZIONE TPP-DIPENDENTE
Effetto netto: mantenere il flusso glicolitico e la
produzione di ATP
TIAMINA PIROFOSFATO (TPP)
Deriva dalla tiamina (vitamina B1)
È il gruppo prostetico delle decarbossilasi (decarbossilazione degli α-chetoacidi). È anche il gruppo prostetico delle transchetolasi (trasferimento di un gruppo a 2 atomi di carbonio contenente una funzione C=O)
Centro reattivo: C-2 dell’anello tiazolico
Protone dissociabile
2
Il carbonio 2 dell’anello tiazolico è molto acido a causa dell’effetto elettronattrativo esercitato dall’N con carica positiva e dallo zolfo in 1
+
2
+ -
R1 R2
R3
TPP
(carbanione dipolare) Piruvato
α-
chetoacido H+rimosso da un
residuo basico dell’enzima Enz-B:
carbanione stabilizzato da risonanza
Enz-B―H
+
Idrossietil-TPP
