Glicolisi: anche altri monosaccaridi possono entrare nella via glicolitica

La glicolisi è un'importantissima via metabolica per la produzione di ATP, ma a dispetto del nome ci possono essere altri substrati, diversi dal glucosio, che una volta fosforilati possono entrare in un punto qualsiasi nella catena di reazioni. Ora vedremo uno per uno quali sono questi zuccheri e come si integrano nella glicolisi.

Il D-Fruttosio

Il D-fruttosio, è presente sia in forma libera in molti tipi di frutta, che formato dall'idrolisi del saccarosio nell'intestino tenue dei vertebrati.

Nel muscolo e nel rene dei vertebrati, viene fosforilato dalla esochinasi sul C6. Il cofattore dell'enzima è il magnesio e la reazione è la seguente:

fruttosio + ATP -> fruttosio 6-P + ADP

Nel fegato invece, il fruttosio entra nella glicolisi attraverso una via differente catalizzata dalla fruttochinasi; in tal caso la fosforilazione si verifica sul C1 in questa reazione:

fruttosio + ATP -> fruttosio 1-P + ADP

a questo punto il fruttosio 1-P viene scisso in gliceraldeide e diidrossiacetone fosfato dalla fruttosio 1-fosfato aldolasi:

fruttosio 1-P -> gliceraldeide + diidrossiacetone fosfato

il diidrossiacetone fosfato viene poi convertito in gliceraldeide 3-P dalla trioso fosfato isomerasi (enzima che abbiamo già visto nella glicolisi). La gliceraldeide, invece, viene fosforilata a spese dell'ATP a gliceraldeide 3-P da parte della trioso chinasi:

gliceraldeide +ATP -> gliceraldeide 3-P + ADP

Da queste reazioni è facile vedere come entrambi i prodotti della scissione del fruttosio 1-P vengono immessi nella glicolisi sottoforma di gliceraldeide 3-P.

Il D-Galattosio

Il D-galattosio è ottenuto dalla scissione del lattosio (lo zucchero presente nel latte), e subisce dapprima la fosforilazione sul C1 a spese dell'ADP nella reazione catalizzata dalla galattochinasi:

galattosio + ADP -> galattosio 1-P + ADP

anche in tal caso è il magnesio il cofattore dell'enzima; il prodotto ottenuto viene poi convertito in glucosio 1-P in una serie di reazioni che coinvolgono l'uridina difosfato (UDP).

Il D-mannosio

Il D-mannosio deriva dalla digestione di diversi tipi di polisaccaridi e glicoproteine presenti nel cibo, e può essere fosforilato a livello del C6 dall'esochinasi; anche in questo caso il magnesio è il cofattore enzimatico:

mannosio + ATP -> mannosio 6-P + ADP

il mannosio 6-P viene poi convertito dalla fosfomannosio isomerasi in fruttosio 6-P, un intermedio glicolitico che abbiamo già incontrato all'inizio di questo post.