Processi di Glicolisi e Fermentazione

Overview

La lezione spiega i processi di glicolisi e fermentazione, illustrando cosa accade in assenza di ossigeno nelle cellule e le differenze con la respirazione cellulare.

Glicolisi: Ripasso e Caratteristiche

• La glicolisi è la prima fase del catabolismo cellulare e avviene nel citoplasma.
• Una molecola di glucosio (6 atomi di carbonio) viene scissa in due molecole di gliceraldeide (3 atomi di carbonio ciascuna).
• Nei primi 5 passaggi della glicolisi si consumano 2 ATP come investimento energetico.
• Nei successivi passaggi si producono 4 ATP (2 per ogni gliceraldeide), ottenendo un saldo netto di 2 ATP.
• La glicolisi produce anche NADH tramite la riduzione del NAD+; questo processo richiede la disponibilità di NAD+ ossidato.

Respirazione Cellulare vs Fermentazione

• In presenza di ossigeno, il metabolismo prosegue con ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa, producendo circa 36 ATP, CO₂ e H₂O.
• Ciclo di Krebs + fosforilazione ossidativa = respirazione cellulare.
• Senza ossigeno, la cellula non può continuare con il ciclo di Krebs e si affida solo alla glicolisi e alla fermentazione.
• La fermentazione serve a rigenerare il NAD+ necessario per continuare la glicolisi in assenza di ossigeno.

Tipi di Fermentazione

• Fermentazione lattica: tipica delle cellule muscolari e batteri lattici, produce acido lattico (lattato) e rigenera NAD+.
• Accumulo di acido lattico nei muscoli causa crampi e contratture per acidificazione locale.
• Fermentazione alcolica: effettuata da lieviti e alcuni microrganismi; il piruvato si trasforma in acetaldeide e poi in etanolo (alcol etilico) e CO₂.
• Il lievito sfrutta la CO₂ per far lievitare pane e pizza, e l’etanolo si trova in vino e birra.

Bilancio Energetico e Importanza

• Glicolisi + fermentazione producono solo 2 ATP, una quantità di energia molto bassa rispetto alla respirazione cellulare.
• La fermentazione permette la sopravvivenza della cellula in condizioni anaerobiche o durante sforzi intensi.

Key Terms & Definitions

• Glicolisi — prima fase del catabolismo che scinde glucosio in due molecole di 3 atomi di carbonio producendo ATP e NADH.
• ATP — molecola energetica fondamentale della cellula.
• NAD+ (ossidato) — coenzima necessario per proseguire la glicolisi.
• Fermentazione lattica — processo che converte il piruvato in lattato rigenerando NAD+.
• Fermentazione alcolica — processo che converte il piruvato in etanolo e CO₂ rigenerando NAD+.
• Respirazione cellulare — insieme di ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa che porta alla produzione massima di ATP.

Action Items / Next Steps

• Ripassare la funzione e il ruolo del NAD+ nella glicolisi.
• Prepararsi alla prossima lezione sulla respirazione cellulare e il ciclo di Krebs.