La glicolisi è un processo catabolico che comprende, come avviene spesso, una prima fase di attivazione ed una successiva fase di effettiva demolizione; nella prima fase, nel corso di tre reazioni, avvengono due fenomeni: il glucosio viene isomerizzato a fruttosio, le molecole vengono attivate mediante due reazioni di fosforilazione, si ottiene così il fruttosio-1,6-difosfato che successivamente si scinderà in composti a 3 atomi di carbonio (gliceraldeide 3-fosfato e diidrossiacetone fosfato). Intanto si sono consumati 2 ATP.

Nelle successive 5-6 reazioni (5 partendo dalla gliceraldeide 3-fosfato, 6 partendo dal diidrossiacetone fosfato) si ha: la perdita di due molecole d’acqua, la produzione di due NAD ridotti (NADH + H+) e di quattro ATP (ADP + Pi + energia -> ATP) grazie alla parziale ossidazione delle due molecole di partenza. Si ottengono infine due molecole di acido piruvico (in forma ionica -> ioni piruvato).

Risposta corretta: la D), si producono 4 molecole di ATP.

Non deve ingannare il fatto che il bilancio si chiuda in positivo soltanto per 2 ATP, questo accade perché inizialmente si ha un consumo di due.

Non si ritiene di consigliare lo studio nel dettaglio dei singoli passaggi della glicolisi, è però importante conoscere bene il bilancio e l’andamento generale di tale processo al fine di poter ben affrontare domande come questa.

Analizzando le altre proposte:

A) glucosio e fruttosio sono isomeri, non è possibile che da 1 molecola di un isomero se ne ottengano due dell’altro (per questo ragionamento non è necessario o utile considerare l’aspetto delle fosforilazioni);

B) quasi analogamente ma in senso opposto rispetto a quanto appena detto: una isomerasi catalizza una isomerizzazione, non una defosforilazione come quella descritta;

C) è vero, ovviamente, il contrario: da un composto con sei atomi di carbonio si passa a due con tre;

E) anche qui: un composto con sei atomi di carbonio non può originare soltanto una molecola con tre atomi di carbonio.

Appare del tutto evidente che la preparazione richiesta per rispondere correttamente e senza eccessivo sforzo a questo quiz prevedeva una buona conoscenza del bilancio generale della glicolisi e della struttura di base delle molecole coinvolte.

Conoscere con buona approssimazione non solo l’andamento generale del processo ma anche la funzione dei vari passaggi e le caratteristiche strutturali delle molecole coinvolte è quindi necessario, non è necessario aver memorizzato ogni singola molecola ed ogni singolo passaggio.

Le risposte da scartare si possono infatti agevolmente e tranquillamente scartare tenendo conto della struttura fondamentale delle molecole: a tre o sei atomi di carbonio e del necessario bilanciamento dei carboni tra i reagenti ed i prodotti. Nella glicolisi non si libera CO2 quindi tutti i carboni presenti nelle reazioni sono quelli dei composti organici coinvolti. Non bisogna preoccuparsi anche del NAD, che pure è molecola organica, ma che ossidandosi e riducendosi non subisce modifiche nel numero di atomi di carbonio (o azoto o fosforo) posseduti e nella struttura fondamentale della molecola.

Si ribadisce infine il piccolo inganno insito nel prevedere come corretta una risposta che enuncia la produzione di quattro ATP (vero ma ingannevole) quando il bilancio della glicoli si si chiude con il guadagno di soli due ATP. È chiaro che chi studiasse solo il bilancio globale del processo non potrà mai dare la giusta risposta.