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La glicolisi anaerobica è la trasformazione del glucosio in lattato quando sono disponibili quantità limitate di ossigeno (O2). La glicolisi anaerobica è un mezzo efficace di produzione di energia solo durante un esercizio breve e intenso, fornendo energia per un periodo che va da 10 secondi a 2 minuti. Questo è molto più veloce del metabolismo aerobico. Il sistema della glicolisi anaerobica (acido lattico) è dominante da circa 10-30 secondi durante uno sforzo massimale. Si rifornisce molto rapidamente durante questo periodo e produce 2 molecole di ATP per molecola di glucosio, o circa il 5% del potenziale energetico del glucosio (38 molecole di ATP). La velocità con cui viene prodotto l’ATP è circa 100 volte quella della fosforilazione ossidativa.
Si pensa che la glicolisi anaerobica sia stata il mezzo primario di produzione di energia negli organismi precedenti prima che l’ossigeno fosse in alta concentrazione nell’atmosfera e quindi rappresenterebbe una forma più antica di produzione di energia nelle cellule.
Nei mammiferi, il lattato può essere ritrasformato dal fegato in glucosio utilizzando il ciclo di Cori.
Il destino del piruvato in condizioni anaerobiche:
- Il piruvato è l’accettore di elettroni terminale nella fermentazione dell’acido lattico
Quando nelle cellule muscolari non è presente sufficiente ossigeno per l’ulteriore ossidazione del piruvato e del NADH prodotti nella glicolisi, il NAD+ viene rigenerato dal NADH mediante riduzione del piruvato a lattato. Il lattato viene convertito in piruvato dall’enzima lattato deidrogenasi. Il cambiamento di energia libera standard della reazione è -25,1 kJ/mol. - Fermentazione dell’etanolo
I lieviti e altri microorganismi anaerobici convertono il glucosio in etanolo e CO2 piuttosto che in piruvato. Il piruvato è prima convertito in acetaldeide dall’enzima piruvato decarbossilasi in presenza di tiamina pirofosfato e Mg++. Il biossido di carbonio viene rilasciato durante questa reazione. L’acetaldeide viene poi convertita in etanolo dall’enzima alcol deidrogenasi. Il NADH è ossidato a NAD+ durante questa reazione.