Glicolisi: differenze tra le versioni

La '''glicolìsi'''<ref>{{Cita èweb|url=https://www.dipionline.it/|titolo=DiPI unaOnline - Dizionario di Pronuncia Italiana|sito=www.dipionline.it|accesso=2022-12-28}}</ref> è cazzataun processo [[metabolismo|metabolico]] medianteattraverso il quale, in condizioni di [[anaerobiosi|anaerobiosi non stretta]], una molecola di [[glucosio]] viene scissa in due molecole di [[piruvato]] al fine di generare molecole a più alta energia, come 2 molecole di [[Adenosintrifosfato|ATP]] e 2 molecole di [[NADH]] per ogni molecola di glucosio utilizzata. Il termine deriva dal [[lingua greca|greco antico]], γλυκύς (''glykýs''), che significa «dolce», e λύσις (''lýsis''), che significa «scissione».<ref name="NelCox531">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 531}}.</ref>

La glicolisi o via di [[Gustav Georg Embden|Embden]]-[[Otto Fritz Meyerhof|Meyerhof]]-[[Jakub Karol Parnas|Parnas]] è il mezzo per ottenere [[Energia chimica|energia]] più sfruttato in natura, soprattutto grazie alla sua anaerobioticità, sebbene non sia il più [[Rendimento (termodinamica)|efficiente]].<ref name="Marini-1985">{{Cita pubblicazione | cognome = Marini | nome = F. |cognome=Marini |coautori = S. Radin; P. Tenchini |anno=1985 |mese=aprile |titolo = [The story of oxygen (2)] | rivista = Chir Ital | volume = 37 | numero = 2 | pp = 129-38 | mese=aprile| anno = 1985 | lingua= en | pmid PMID= 4017137 }}</ref> Probabilmente esso si sviluppò con i primi [[Prokaryota|procarioti]]<ref name="Kasting-1993">{{Cita pubblicazione | cognome = Kasting | nome = JF. |cognome=Kasting |coautori = DH. Eggler; SP. Raeburn; JF. Kasting |anno=1993 titolo |mese=marzo |titolo=Mantle redox evolution and the oxidation state of the Archean atmosphere. |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-geology_1993-03_101_2/page/245 |rivista = J Geol | volume = 101 | numero = 2 | pp = 245-57 | mese=marzo| anno = 1993 | lingua = en | pmid PMID= 11537741 }}</ref><ref name="Ronimus-2003">{{Cita pubblicazione | cognome = Ronimus | nome = RS. |cognome=Ronimus |coautori = HW. Morgan |anno=2003 titolo |mese=ottobre |titolo=Distribution and phylogenies of enzymes of the Embden-Meyerhof-Parnas pathway from archaea and hyperthermophilic bacteria support a gluconeogenic origin of metabolism. | rivista = Archaea | volume = 1 | numero = 3 | pp = 199-221 | mese=ottobre| anno = 2003 | lingua= en | pmid PMID= 15803666 }}</ref> circa 3,5 miliardi di anni fa.<ref>Romano AH, Conway T. (1996) Evolution of carbohydrate metabolic pathways. ''Res Microbiol.'' 147(6-7):448-55 PMID 9084754</ref><ref name="Fothergill-Gilmore-1993">{{Cita pubblicazione |nome=LA. | cognome = Fothergill-Gilmore | nome = LA. | coautori = PA. Michels |anno=1993 |titolo = Evolution of glycolysis. |url=https://archive.org/details/sim_progress-in-biophysics-and-molecular-biology_1993-03_59_2/page/105 |rivista = Prog Biophys Mol Biol | volume = 59 | numero = 2 | pp = 105-235 | anno = 1993 | lingua= en | pmid PMID= 8426905 }}</ref>

Le reazioni che compongono la glicolisi, ciascuna [[catalisi|catalizzata]] da uno specifico [[enzima]], avvengono nel [[citoplasma]] delle [[cellula|cellule]]; solo in alcuni [[protozoo|protozoi]]<ref name="de Souza-2002">{{Cita pubblicazione |nome=W. |cognome = de Souza |anno=2002 nome |mese= W.dicembre | titolo = Special organelles of some pathogenic protozoa. | rivista = Parasitol Res | volume = 88 | numero = 12 | pp = 1013-25 | mese=dicembre| anno = 2002 | doi = 10.1007/s00436-002-0696-2 | pmid PMID= 12444449 }}</ref> come i ''[[tripanosoma|tripanosomi]]''<ref name="Haanstra-2008">{{Cita pubblicazione | cognome = Haanstra | nome = JR. |cognome=Haanstra |coautori = A. van Tuijl; P. Kessler; W. Reijnders; PA. Michels; HV. Westerhoff; M. Parsons; BM. Bakker |anno=2008 titolo |mese=novembre |titolo=Compartmentation prevents a lethal turbo-explosion of glycolysis in trypanosomes. | rivista = Proc Natl Acad Sci U S A | volume = 105 | numero = 46 | pp = 17718-23 | mese=novembre| anno = 2008 | doi = 10.1073/pnas.0806664105 | pmid PMID= 19008351 }}</ref><ref name="Parsons-2004">{{Cita pubblicazione |nome=M. | cognome = Parsons |anno=2004 nome |mese= M.agosto | titolo = Glycosomes: parasites and the divergence of peroxisomal purpose. | rivista = Mol Microbiol | volume = 53 | numero = 3 | pp = 717-24 | mese=agosto| anno = 2004 | doi = 10.1111/j.1365-2958.2004.04203.x | pmid PMID= 15255886 }}</ref> e ''[[leishmaniosi umana|leishmanie]]''<ref name="Silverman-2008">{{Cita pubblicazione | cognome = Silverman | nome = JM. |cognome=Silverman |coautori = SK. Chan; DP. Robinson; DM. Dwyer; D. Nandan; LJ. Foster; NE. Reiner |anno=2008 |titolo = Proteomic analysis of the secretome of Leishmania donovani. | rivista = Genome Biol | volume = 9 | numero = 2 | pp = R35 | anno = 2008 | doi = 10.1186/gb-2008-9-2-r35 | pmid PMID= 18282296 }}</ref> avvengono in un organulo apposito, chiamato [[glicosoma]].<ref name="Parsons-2001">{{Cita pubblicazione | cognome = Parsons | nome = M. |cognome=Parsons |coautori = T. Furuya; S. Pal; P. Kessler |anno=2001 titolo |mese=giugno |titolo=Biogenesis and function of peroxisomes and glycosomes. | rivista = Mol Biochem Parasitol | volume = 115 | numero = 1 | pp = 19-28 | mesePMID=giugno| anno = 2001 | pmid = 11377736 }}</ref><ref name="Opperdoes-1987">{{Cita pubblicazione |nome=FR. |cognome = Opperdoes | nome anno= FR.1987 | titolo = Compartmentation of carbohydrate metabolism in trypanosomes. |url=https://archive.org/details/sim_annual-review-of-microbiology_1987_41/page/127 |rivista = Annu Rev Microbiol | volume = 41 | pp = 127-51 | anno = 1987 | doi = 10.1146/annurev.mi.41.100187.001015 | pmid PMID= 3120638 }}</ref>

Con il termine 'glicolisi' ci si riferisce di solito alla '''via di Embden-Meyerhof-Parnas''', dai nomi di [[Gustav Embden]],<ref name="Lipmann-1975">{{Cita pubblicazione | cognome = Lipmann | nome = F. |cognome=Lipmann |coautori = G. Embden |anno=1975 |mese=marzo |titolo = Reminiscences of Embden's formulation of the Embden-Meyerhof cycle. | rivista = Mol Cell Biochem | volume = 6 | numero = 3 | pp = 171-5 | mesePMID=marzo| anno = 1975 | pmid = 165399 }}</ref> [[Otto Meyerhof]]<ref name="Kresge-2005">{{Cita pubblicazione | cognome = Kresge | nome = N. |cognome=Kresge |coautori = RD. Simoni; RL. Hill; OF. Meyerhof |anno=2005 titolo|mese=gennaio |titolo= Otto Fritz Meyerhof and the elucidation of the glycolytic pathway. | rivista = J Biol Chem | volume = 280 | numero = 4 | pp = e3 | mesePMID=gennaio| anno = 2005 | pmid = 15665335 }}</ref><ref name="Schweiger-1984">{{Cita pubblicazione | cognome = Schweiger | nome = HG. |cognome=Schweiger |coautori = O. Meyerhof |anno=1984 titolo |mese=novembre |titolo=Otto Meyerhof 1884-1951. | rivista = Eur J Cell Biol | volume = 35 | numero = 2 | pp = 147-8 | mesePMID=novembre| anno = 1984 | pmid = 6394328 }}</ref><ref name="Shampo-1999">{{Cita pubblicazione | cognome = Shampo | nome = MA. |cognome=Shampo |coautori = RA. Kyle; OF. Meyerhof |anno=1999 titolo|mese=gennaio |titolo= Otto Meyerhof--Nobel Prize for studies of muscle metabolism. |url=https://archive.org/details/sim_mayo-clinic-proceedings_1999-01_74_1/page/67 |rivista = Mayo Clin Proc | volume = 74 | numero = 1 | p = 67 | mesePMID=gennaio| anno = 1999 | pmid = 9987536 }}</ref> e [[Jakub Parnas]],<ref name="BADAWCZE-1956">{{Cita pubblicazione | cognome = BADAWCZE | nome = AP. |cognome=BADAWCZE |coautori = JK. PARNAS |anno=1956 |titolo = [Works of Jakub Karol Parnas presented during 1907-1939.] | rivista = Acta Biochim Pol | volume = 3 | numero = 1 | pp = 3-39 | anno PMID= 1956 | pmid = 13338986 }}</ref><ref name="Ostrowski-1986">{{Cita pubblicazione | cognome = Ostrowski | nome = WS. |cognome=Ostrowski |coautori = JK. Parnas |anno=1986 |titolo = [Jakub Karol Parnas: his life and work] | rivista = Postepy Biochem | volume = 32 | numero = 3 | pp = 247-60 | anno PMID= 1986 | pmid = 3554189 }}</ref><ref name="Zielińska-">{{Cita pubblicazione | cognome = Zielińska | nome = Z. |cognome=Zielińska |coautori = JK. Parnas | titolo = Jakub Karol Parnas, 1884-1949. | rivista = Acta Physiol Pol | volume = 38 | numero = 2 | pp = 91-9 | pmid PMID= 3314349 }}</ref> i tre biochimici che maggiormente contribuirono a chiarirne il meccanismo, ma ci si può riferire anche alla [[via di Entner-Doudoroff]] e a varie vie metaboliche eterofermentative e omofermentative.

L'individuazione della via di degradazione dei [[glucidi]] fu uno dei primi grandi temi affrontati nell'[[XIX secolo|Ottocento]] dalla nascente [[biochimica]].<ref name="Coley-2004">{{Cita pubblicazione |nome=NG. |cognome = Coley | nome anno= NG.2004 |mese=maggio |titolo = Medical chemists and the origins of clinical chemistry in Britain (circa 1750-1850). |url=https://archive.org/details/sim_clinical-chemistry_2004-05_50_5/page/961 |rivista = Clin Chem | volume = 50 | numero = 5 | pp = 961-72 | mese=maggio| anno = 2004 | doi = 10.1373/clinchem.2003.029645 | pmid PMID= 15105362 }}</ref><ref name="Mani-1981">{{Cita pubblicazione |nome=N. |cognome = Mani |anno=1981 nome |mese= N.giugno | titolo = The historical background of clinical chemistry. | rivista = J Clin Chem Clin Biochem | volume = 19 | numero = 6 | pp = 311-22 | mesePMID=giugno| anno = 1981 | pmid = 7024459 }}</ref><ref name="Büttner-1980">{{Cita pubblicazione |nome=J. | cognome = Büttner |anno=1980 nome |mese= J.ottobre | titolo = From chemistry of life to chemistry of disease: the rise of clinical biochemistry. | rivista = Clin Biochem | volume = 13 | numero = 5 | pp = 232-5 | mesePMID=ottobre| anno = 1980 | pmid = 6780238 }}</ref> Si può dire che la disciplina si sia sviluppata di pari passo con la scoperta progressiva di dettagli sempre maggiori sulle [[fermentazione|fermentazioni]], di cui la glicolisi è parte integrante.

I primi studi su questi processi iniziarono nell'anno [[1860]], quando [[Louis Pasteur]]<ref name="www.pasteurfoundation.org">{{Cita web |url=http://www.pasteurfoundation.org/index.shtml autore =| titolo =:: Pasteur Foundation - The U.S. nonprofit affiliate of the Institut Pasteur ::| url =http://www.pasteurfoundation.org/index.shtml| data =| accesso =11 ottobre 2010| urlmorto =sì| urlarchivio =https://web.archive.org/web/20101014093437/http://www.pasteurfoundation.org/index.shtml| |dataarchivio =14 ottobre 2010 |urlmorto=sì}}</ref><ref name="Haas-1998">{{Cita pubblicazione | cognome = Haas | nome = LF. |cognome=Haas |coautori = L. Pasteur |anno=1998 titolo |mese=marzo |titolo=Louis Pasteur (1822-95). | rivista = J Neurol Neurosurg Psychiatry | volume = 64 | numero = 3 | p = 330 | mesePMID=marzo| anno = 1998 | pmid = 9527143 }}</ref><ref name="Joaquín Izquierdo-1973">{{Cita pubblicazione |nome=J. |cognome = Joaquín Izquierdo |anno=1973 nome |mese= J.luglio | titolo = [A flash of genius and the work of Louis Pasteur (1822-1895)] | rivista = Gac Med Mex | volume = 100 | numero = 1 | pp = 79-80 | mesePMID=luglio| anno = 1973 | pmid = 4583346 }}</ref><ref name="Martínez-Palomo-2001">{{Cita pubblicazione |nome=A. |cognome = Martínez-Palomo | nome = A. | coautori = L. Pasteur |anno=2001 titolo|mese=marzo |titolo= The science of Louis Pasteur: a reconsideration. |url=https://archive.org/details/sim_quarterly-review-of-biology_2001-03_76_1/page/37 |rivista = Q Rev Biol | volume = 76 | numero = 1 | pp = 37-45 | mesePMID=marzo| anno = 2001 | pmid = 11291570 }}</ref> individuò i [[microorganismi]] come responsabili delle fermentazioni.<ref name="gallica.bnf.fr">{{Cita web | autore url= http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k7357p | titolo = Oeuvres de Pasteur. Tome 2 / réunies par Pasteur Vallery-Ra... - Gallica |accesso=11 urlottobre 2010 |dataarchivio=4 maggio 2012 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120504144722/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k7357p | data urlmorto= | accesso=11 ottobre 2010no }}</ref> Nel [[1897]] [[Hans Buchner (medico)|Hans]] e [[Eduard Buchner]]<ref name="Jaenicke-2007">{{Cita pubblicazione | cognome = Jaenicke | nome = L. |cognome=Jaenicke |coautori = E. Buchner |anno=2007 |titolo = Centenary of the award of a Nobel prize to Eduard Buchner, the father of biochemistry in a test tube and thus of experimental molecular bioscience. | rivista = Angew Chem Int Ed Engl | volume = 46 | numero = 36 | pp = 6776-82 | anno = 2007 | doi = 10.1002/anie.200700390 | pmid PMID= 17600804 }}</ref><ref name="Kohl-1998">{{Cita pubblicazione | cognome = Kohl | nome = F. |cognome=Kohl |coautori = E. Buchner |anno=1998 titolo |mese=giugno |titolo=[A milestone of biochemistry and enzyme research. 100 years ago the German physiologist and chemist Eduard Buchner demonstrated "cell-free fermentation" in yeast extracts] | rivista = Dtsch Med Wochenschr | volume = 123 | numero = 25-26 | pp = 814-7 | mese=giugno| anno = 1998 | doi = 10.1055/s-0029-1233241 | pmid PMID= 9672490 }}</ref><ref name="Kyle-">{{Cita pubblicazione | cognome = Kyle | nome = RA. |cognome=Kyle |coautori = MA. Shampo; E. Buchner | titolo = Eduard Buchner. | rivista = JAMA | volume = 245 | numero = 20 | p = 2096 | pmid PMID= 7014942 }}</ref> scoprirono per puro caso che le fermentazioni possono avvenire anche solo in presenza di semplici estratti cellulari<ref>Per ''estratto cellulare'' si intende la raccolta del [[citoplasma]] e di tutto il contenuto di una [[cellula]] in seguito alla sua lisi.</ref>, smentendo il ''dogma'' ipotizzato da Pasteur, secondo cui i processi metabolici fossero possibili solo all'interno di una struttura ''vivente'', come una cellula.<ref name="gallica.bnf.fr" />

Nel [[1905]] [[Arthur Harden]]<ref name="Kohler-1974">{{Cita pubblicazione | cognome = Kohler | nome = RE. |cognome=Kohler |coautori = A. Harden A|HARDEN; A. Macfadyen A|MACFADYENanno=1974 | titolo = The background to Arthur Harden's discovery of cozymase. |url=https://archive.org/details/sim_bulletin-of-the-history-of-medicine_spring-1974_48_1/page/22 |rivista = Bull Hist Med | volume = 48 | numero = 1 | pp = 22-40 | anno PMID= 19744370723 |HARDEN; pmidA. =Macfadyen 4370723A |MACFADYEN}}</ref><ref name="Manchester-2000Pioneer">{{Cita pubblicazione | cognome = Manchester | nome = KL. |cognome=Manchester |coautori = A. Harden |anno=2000 |mese=febbraio |titolo = Arthur Harden: an unwitting pioneer of metabolic control analysis. | rivista = Trends Biochem Sci | volume = 25 | numero = 2 | pp = 89-92 | mesePMID=febbraio| anno = 2000 | pmid = 10664590 }}</ref><ref name="Manchester-2000Age">{{Cita pubblicazione | cognome = Manchester | nome = KL. |cognome=Manchester |coautori = E. Buchner; AC. Hill; A. Harden |anno=2000 |titolo = Biochemistry comes of age: a century of endeavour. |url=https://archive.org/details/sim_endeavour_2000-03_24_1/page/22 |rivista = Endeavour | volume = 24 | numero = 1 | pp = 22-7 | anno PMID= 2000 | pmid = 10824440 }}</ref> e [[William Young]],<ref name="adbonline.anu.edu.au">{{Cita web | autore url= http://adbonline.anu.edu.au/biogs/A120673b.htm | titolo = Young, William John (1878 - 1942) Biographical Entry - Australian Dictionary of Biography Online |accesso=11 urlottobre 2010 |dataarchivio=23 giugno 2010 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100623015556/http://adbonline.anu.edu.au/biogs/A120673b.htm | data urlmorto= | accesso=11 ottobre 2010no }}</ref><ref name="www.eoas.info">{{Cita web | autore url= http://www.eoas.info/biogs/P000925b.htm | titolo = Young, William John - Biographical entry - Encyclopedia of Australian Science |accesso=11 urlottobre 2010 |dataarchivio=10 agosto 2011 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110810231557/http://www.eoas.info/biogs/P000925b.htm | data urlmorto= | accesso=11 ottobre 2010no }}</ref> andando più nel dettaglio, individuarono le due frazioni subcellulari necessarie per lo svolgimento di una fermentazione: una frazione [[termosensibilità|termosensibile]] ad alto [[peso molecolare]] (quella contenente gli [[enzima|enzimi]]) ed una non termosensibile a basso peso molecolare (contenente [[adenosindifosfato|ADP]], [[adenosintrifosfato|ATP]], [[Nicotinammide adenina dinucleotide|NAD]]⁺ e altri [[cofattore (biologia)|cofattori]]).

Nei primi decenni del [[XX secolo|Novecento]] si studiarono intensamente gli estratti cellulari di [[muscolo|muscoli]] e [[lievito|lieviti]], responsabili delle fermentazioni [[fermentazione lattica|lattica]] ed [[fermentazione alcolica|alcolica]], che si scoprì successivamente condividere la maggior parte degli enzimi e dei metaboliti. Le difficoltà maggiori in questi studi erano essenzialmente legate alla breve [[emivita (farmacologia)|emivita]] degli intermedi metabolici, che impediva di analizzare il processo in maniera ''stabile''. Il ''[[pathway]]'', in ogni caso, fu completamente caratterizzato nel [[1940]], attraverso i contributi vari di Gustav Embden, Otto Meyerhof, Jakub Parnas, [[Carl Neuberg]],<ref name="NORD-1958">{{Cita pubblicazione | cognome = NORD | nome = FF. |cognome=NORD |coautori = C. NEUBERG |anno=1958 |titolo = Carl Neuberg; 1877-1956. | rivista = Adv Carbohydr Chem | volume = 13 | pp = 1-7 | anno PMID= 1958 | pmid = 13605967 }}</ref><ref name="GOTTSCHALK-1956">{{Cita pubblicazione | cognome = GOTTSCHALK | nome = A. |cognome=GOTTSCHALK |coautori = C. NEUBERG |anno=1956 titolo |mese=ottobre |titolo=Prof. Carl Neuberg. | rivista = Nature | volume = 178 | numero = 4536 | pp = 722-3 | mesePMID=ottobre| anno = 1956 | pmid = 13369516 }}</ref><ref name="GRAUER-1957">{{Cita pubblicazione | cognome = GRAUER | nome = AL. |cognome=GRAUER |coautori = C. NEUBERG |anno=1957 titolo |mese=gennaio |titolo=[Carl Neuberg, 1877-1956.] | rivista = Enzymologia | volume = 18 | numero = 1 | pp = 1-2 | mesePMID=gennaio| anno = 1957 | pmid = 13414707 }}</ref> [[Otto Heinrich Warburg|Otto Warburg]]<ref name="Warburg-2010">{{Cita pubblicazione |nome=OH. |cognome = Warburg | nome anno= OH.2010 |mese=novembre |titolo = The classic: The chemical constitution of respiration ferment. |url=https://archive.org/details/sim_clinical-orthopaedics-and-related-research_2010-11_468_11/page/2833 |rivista = Clin Orthop Relat Res | volume = 468 | numero = 11 | pp = 2833-9 | mese=novembre| anno = 2010 | doi = 10.1007/s11999-010-1534-y | pmid PMID= 20809165 }}</ref><ref name="Warburg-1979">{{Cita pubblicazione | cognome = Warburg | nome = O. |cognome=Warburg |coautori = O. Warburg |anno=1979 titolo|mese=marzo |titolo= [Otto Warburg: a biographical essay (author's transl)] | rivista = Seikagaku | volume = 51 | numero = 3 | pp = 139-60 | mesePMID=marzo| anno = 1979 | pmid = 381542 }}</ref><ref name="Brand-2010">{{Cita pubblicazione |nome=RA. | cognome = Brand |anno=2010 nome |mese= RA.novembre | titolo = Biographical sketch: Otto Heinrich Warburg, PhD, MD. |url=https://archive.org/details/sim_clinical-orthopaedics-and-related-research_2010-11_468_11/page/2831 |rivista = Clin Orthop Relat Res | volume = 468 | numero = 11 | pp = 2831-2 | mese=novembre| anno = 2010 | doi = 10.1007/s11999-010-1533-z | pmid PMID= 20737302 }}</ref>, [[Gerty Cori|Gerty]] e [[Carl Cori]].<ref name="YOUNG-1957">{{Cita pubblicazione | cognome = YOUNG | nome = FG. |cognome=YOUNG |coautori = G. CORI |anno=1957 titolo |mese=novembre |titolo=Gerty T. Cori. | rivista = Br Med J | volume = 2 | numero = 5054 | pp = 1183-4 | mesePMID=novembre| anno = 1957 | pmid = 13472084 }}</ref><ref name="HOUSSAY-1956">{{Cita pubblicazione | cognome = HOUSSAY | nome = BA. |cognome=HOUSSAY |coautori = CF. CORI |anno=1956 titolo |mese=aprile |titolo=Carl F. and Gerty T. Cori. | rivista = Biochim Biophys Acta | volume = 20 | numero = 1 | pp = 11-6 | mesePMID=aprile| anno = 1956 | pmid = 13315342 }}</ref><ref name="Simoni-2002">{{Cita pubblicazione | cognome = Simoni | nome = RD. |cognome=Simoni |coautori = RL. Hill; M. Vaughan; CF. Cori; GT. Cori |anno=2002 titolo |mese=luglio |titolo=Carbohydrate Metabolism: Glycogen Phosphorylase and the Work of Carl F. and Gerty T.Cori. 1928-1943. | rivista = J Biol Chem | volume = 277 | numero = 29 | pp = 18e | mesePMID=luglio| anno = 2002 | pmid = 12118037 }}</ref>

== CenniAspetti generali ==

La reazione completa della glicolisi è la seguente:<ref name="NelCox534">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 534.}}</ref>

:'''GlucosioC₆H₁₂O₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 P_i → 2 NADH + 2 piruvatoC₃H₄O₃ + 2 ATP + 2 H₂O + 2 H⁺'''.

In tutti gli organismi, che non prevedono ulteriori degradazioni del [[piruvato]], il processo ha una resa energetica di due molecole di [[adenosintrifosfato|ATP]] per ogni molecola di glucosio (Glc) o per qualsiasi altro zucchero esoso degradabile da questa [[via metabolica]].<ref name="Tett298">{{citaCita |Siliprandi e Tettamanti|p. 298.}}</ref> Il [[catabolismo]] glucidico degli organismi che svolgono comunemente le [[fermentazione|fermentazioni]], come i [[Saccharomyces cerevisiae|lieviti]], dunque, si ferma al piruvato (che solitamente viene convertito in altre forme senza che ciò comporti ulteriori ''guadagni'' energetici).

Per gli organismi superiori, come ad esempio i [[mammifero|mammiferi]], la glicolisi è invece solo il ''primo passaggio'' della degradazione degli zuccheri.<ref name="NelCox533">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 533.}}</ref> Le due molecole di [[Adenosina trifosfato|ATP]] da essa ottenute sono solo una piccola parte del totale delle molecole di [[Adenosina trifosfato|ATP]] ottenibili a partire da una molecola di glucosio, che possono arrivare fino a 3630/3832.<ref name=Tett298/> Le cellule in grado di svolgere i successivi ''[[pathway]]'' aerobici (come il [[ciclo di Krebs]]), dunque, sono in grado di processare il piruvato, ossidandolo fino ad ottenere [[anidride carbonica]] ed [[acqua]] ([[catena di trasporto degli elettroni]]).<ref>{{citaCita |Nelson e Cox |p. 612.}}</ref> Anche in questi organismi, in ogni caso, la glicolisi può diventare l'unico ''pathway ('',quando vi è carenza d'ossigeno) senza che il piruvato sia ulteriormente ossidato. Ciò può avvenire in caso di sforzo intenso (soprattutto nei tessuti energeticamente più esigenti, come i [[muscolo|muscoli]]): in questo caso, il piruvato viene convertito ad [[acido lattico]] per riconvertire il NADH a NAD⁺ e bilanciarne le concentrazioni cellulari.<ref name=NelCox534/>

Nella fase di investimento, il glucosio viene [[fosforilazione|fosforilato]] a glucosio-6-fosfato ed infine scisso in due molecole di gliceraldeide-3-fosfato; ciò avviene attraverso l'utilizzo di due molecole di [[Adenosintrifosfato|ATP]]. I primi cinque passaggi della via metabolica, dunque, comportano un consumo netto di energia.<ref name="NelCox535">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 535.}}</ref>

|<div style="font-size: smaller"small>Questa fase utilizza [[Adenosina trifosfato|ATP]] per fosforilare il glucosio. Questa reazione presenta una [[energia libera di Gibbs|ΔG]] molto bassa: per questo motivo, la reazione è irreversibile.<br>Necessaria è la presenza di [[Magnesio|Mg]]²⁺ il quale rende possibile la reazione sequestrando in un complesso le cariche negative dei fosfati dell'[[Adenosina trifosfato|ATP]].</small><ref name="pmid18726182">{{Cita pubblicazione |autore=Iynedjian PB |anno=2009 |mese=gennaio |titolo=Molecular physiology of mammalian glucokinase |rivista=Cell. Mol. Life Sci. |volume=66 |numero=1 |pp=27–42 |doi=10.1007/s00018-008-8322-9 |PMID=18726182 |pmc=2780631}}</ref>

|<small>Il cambiamento di struttura è ottenuto attraverso una [[reazione redox]], nella quale l'[[aldeidi|aldeide]] viene ridotta ad [[alcoli|alcol]] ed il [[carbonio]] adiacente è ossidato a diventare un [[chetone]]. Sebbene la reazione non abbia una ΔG molto favorevole, è molto efficiente a causa delle basse concentrazioni di fruttosio-6-fosfato, metabolizzato molto velocemente nel passaggio seguente (questo fenomeno è comprensibile per la [[legge di azione di massa]]).</small><ref name="pmid17875708">{{Cita pubblicazione | autore = Yanagawa T, Funasaka T, Tsutsumi S, Hu H, Watanabe H, Raz A |anno=2007 titolo |mese=settembre |titolo=Regulation of phosphoglucose isomerase/autocrine motility factor activities by the poly(ADP-ribose) polymerase family-14 | rivista = Cancer Res. | volume = 67 | numero = 18 | pp = 8682–9 | anno = 2007 | mese=settembre| pmid = 17875708 | doi = 10.1158/0008-5472.CAN-07-1586 |PMID=17875708}}</ref>

|<small>In questo passaggio c'è nuovamente dispendio di energia attraverso un'altra molecola di [[Adenosina trifosfato|ATP]]. Tale ''spesa'' può essere giustificata in due modi: il processo glicolitico da qui in poi è irreversibile e l'energia fornita al glucide lo destabilizza.</small><ref name="pmid15170386">{{Cita pubblicazione | autore = Rider MH, Bertrand L, Vertommen D, Michels PA, Rousseau GG, Hue L |anno=2004 titolo |mese=agosto |titolo=6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase: head-to-head with a bifunctional enzyme that controls glycolysis | rivista = Biochem. J. | volume = 381 | numero = Pt 3 | pp = 561–79 | anno doi= 200410.1042/BJ20040752 | mesePMID=agosto| pmid = 15170386 | pmc = 1133864 | doi = 10.1042/BJ20040752 }}</ref>

|<small>La molecola, destabilizzata dalla precedente reazione, è passibile di scissione da parte dell'aldolasi in due molecole glucidiche da tre atomi di carbonio: diidrossiacetone fosfato e [[gliceraldeide 3-fosfato]].</small><ref name="pmid1814134">{{Cita pubblicazione | autore = Kochman M, Dobryszycki P |anno=1991 |titolo = Topography and conformational changes of fructose-1,6-bisphosphate aldolase | rivista = Acta Biochim. Pol. | volume = 38 | numero = 4 | pp = 407–21 | anno PMID= 1991 | pmid = 1814134 }}</ref>

|<small>La trioso fosfato isomerasi converte rapidamente il DHAP in gliceraldeide 3-fosfato.</small><ref name="pmid18604458">{{Cita pubblicazione | autore = Lee JC |anno=2008 titolo |mese=luglio |titolo=Modulation of allostery of pyruvate kinase by shifting of an ensemble of microstates | rivista = Acta Biochim. Biophys. Sin. (Shanghai) | volume = 40 | numero = 7 | pp = 663–9 | anno PMID= 2008 | mese=luglio| pmid = 18604458 | pmc = 2562701 }}</ref>

Nella seconda fase, quella di rendimento, le due molecole di gliceraldeide-3-fosfato vengono trasformate in due molecole di [[piruvato]] con conseguente produzione di quattro molecole di [[Adenosina trifosfato|ATP]] e due di [[NADH]] (per riduzione del NAD⁺), le quali permettono di rigenerare anche il ''pool'' di molecole riducenti presenti nella cellula. Questa seconda fase, dunque, vede un recupero di energia, che porta l'intero ''pathway'' glicolitico ad un guadagno netto di energia.<ref name="NelCox537">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 537.}}</ref>

|<small>I [[trioso|triosi]] sono [[ossidazione|ossidati]] (attraverso il prelievo di un [[idrogeno]]) e addizionati di un [[fosfato]] inorganico. L'idrogeno viene utilizzato per [[Riduzione (chimica)|ridurre]] due molecole di [[NAD+|NAD⁺]], che diventano NADH + H⁺.</small><ref name="Kalyananda-1987">{{Cita pubblicazione | cognome = Kalyananda | nome = MK. |cognome=Kalyananda |coautori = R. Engel; BE. Tropp |anno=1987 |mese=giugno |titolo = Metabolism of L-glyceraldehyde 3-phosphate in Escherichia coli. |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-bacteriology_1987-06_169_6/page/2488 |rivista = J Bacteriol | volume = 169 | numero = 6 | pp = 2488-93 | mesePMID=giugno| anno = 1987 | pmid = 3294792 }}</ref><ref name="Jeffery-1980">{{Cita pubblicazione |nome=J. |cognome = Jeffery | nome anno= J.1980 | titolo = Kinetic aspects of soluble dehydrogenases requiring nicotinamide coenzymes. | rivista = Experientia Suppl | volume = 36 | pp = 1-39 | anno PMID= 1980 | pmid = 6987074 }}</ref><ref name="Crane-1979">{{Cita pubblicazione | cognome = Crane | nome = FL. |cognome=Crane |coautori = H. Goldenberg; DJ. Morré; H. Löw |anno=1979 |titolo = Dehydrogenases of the plasma membrane. | rivista = Subcell Biochem | volume = 6 | pp = 345-99 | anno PMID= 1979 | pmid = 377585 }}</ref>

|<small>La reazione media la conversione di [[Adenosindifosfato|ADP]] ad [[Adenosina trifosfato|ATP]], attraverso il trasferimento enzimatico di un gruppo fosfato presente sul glucide. È un esempio di [[fosforilazione a livello del substrato]].</small><ref name="Beutler-2007">{{Cita pubblicazione |nome=E. | cognome = Beutler |anno=2007 nome |mese= E.gennaio | titolo = PGK deficiency. | rivista = Br J Haematol | volume = 136 | numero = 1 | pp = 3-11 | mese=gennaio| anno = 2007 | doi = 10.1111/j.1365-2141.2006.06351.x | pmid PMID= 17222195 }}</ref><ref name="Busque-1994">{{Cita pubblicazione | cognome = Busque | nome = L. |cognome=Busque |coautori = DG. Gilliland |anno=1994 |titolo = The PGK-PCR clonality assay (PPCA). | rivista = Methods Mol Biol | volume = 31 | pp = 237-46 | anno = 1994 | doi = 10.1385/0-89603-258-2:237 | pmid PMID= 7921021 }}</ref><ref name="João-1993">{{Cita pubblicazione | cognome = João | nome = HC. |cognome=João |coautori = RJ. Williams |anno=1993 titolo |mese=agosto |titolo=The anatomy of a kinase and the control of phosphate transfer. | rivista = Eur J Biochem | volume = 216 | numero = 1 | pp = 1-18 | mesePMID=agosto| anno = 1993 | pmid = 8365395 }}</ref>

|<small>La reazione media lo spostamento del gruppo fosfato dalla posizione 3 alla posizione 2 per disporre lo stesso in posizione più favorevole.</small><ref name="Puttick-2008">{{Cita pubblicazione | cognome = Puttick | nome = J. |cognome=Puttick |coautori = EN. Baker; LT. Delbaere |anno=2008 titolo|mese=gennaio |titolo= Histidine phosphorylation in biological systems. | rivista = Biochim Biophys Acta | volume = 1784 | numero = 1 | pp = 100-5 | mese=gennaio| anno = 2008 | doi = 10.1016/j.bbapap.2007.07.008 | pmid PMID= 17728195 }}</ref><ref name="Jedrzejas-2001">{{Cita pubblicazione | cognome = Jedrzejas | nome = MJ. |cognome=Jedrzejas |coautori = P. Setlow |anno=2001 titolo |mese=marzo |titolo=Comparison of the binuclear metalloenzymes diphosphoglycerate-independent phosphoglycerate mutase and alkaline phosphatase: their mechanism of catalysis via a phosphoserine intermediate. | rivista = Chem Rev | volume = 101 | numero = 3 | pp = 607-18 | mesePMID=marzo| anno = 2001 | pmid = 11712498 }}</ref><ref name="Jedrzejas-2000">{{Cita pubblicazione |nome=MJ. | cognome = Jedrzejas | nome anno= MJ.2000 | titolo = Structure, function, and evolution of phosphoglycerate mutases: comparison with fructose-2,6-bisphosphatase, acid phosphatase, and alkaline phosphatase. | rivista = Prog Biophys Mol Biol | volume = 73 | numero = 2-4 | pp = 263-87 | anno PMID= 2000 | pmid = 10958932 }}</ref>

|<small>unaUna molecola di H₂O viene rimossa dalla posizione 2 per concentrare ulteriore energia chimica in prossimità del gruppo fosfato.</small><ref name="Gerlt-2005">{{Cita pubblicazione | cognome = Gerlt | nome = JA. |cognome=Gerlt |coautori = PC. Babbitt; I. Rayment |anno=2005 titolo |mese=gennaio |titolo=Divergent evolution in the enolase superfamily: the interplay of mechanism and specificity. | rivista = Arch Biochem Biophys | volume = 433 | numero = 1 | pp = 59-70 | mese=gennaio| anno = 2005 | doi = 10.1016/j.abb.2004.07.034 | pmid PMID= 15581566 }}</ref><ref name="Brewer-1981">{{Cita pubblicazione |nome=JM. | cognome = Brewer | nome anno= JM.1981 | titolo = Yeast enolase: mechanism of activation by metal ions. | rivista = CRC Crit Rev Biochem | volume = 11 | numero = 3 | pp = 209-54 | anno PMID= 1981 | pmid = 7030619 }}</ref>

|<small>Si tratta di un altro esempio di fosforilazione a livello del substrato, che converte una molecola di [[Adenosindifosfato|ADP]] in una di [[Adenosina trifosfato|ATP]], formando [[piruvato]] ('''Pyr''')</small>.<ref name="Lee-2008">{{Cita pubblicazione |nome=JC. |cognome = Lee | nome anno= JC.2008 |mese=luglio |titolo = Modulation of allostery of pyruvate kinase by shifting of an ensemble of microstates. | rivista = Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) | volume = 40 | numero = 7 | pp = 663-9 | mesePMID=luglio| anno = 2008 | pmid = 18604458 }}</ref><ref name="Roche-2007">{{Cita pubblicazione | cognome = Roche | nome = TE. |cognome=Roche |coautori = Y. Hiromasa |anno=2007 titolo|mese=aprile |titolo= Pyruvate dehydrogenase kinase regulatory mechanisms and inhibition in treating diabetes, heart ischemia, and cancer. |url=https://archive.org/details/sim_cellular-and-molecular-life-sciences_2007-04_64_7-8/page/830 |rivista = Cell Mol Life Sci | volume = 64 | numero = 7-8 | pp = 830-49 | mese=aprile| anno = 2007 | doi = 10.1007/s00018-007-6380-z | pmid PMID= 17310282 }}</ref><ref name="Sugden-2006">{{Cita pubblicazione | cognome = Sugden | nome = MC. |cognome=Sugden |coautori = MJ. Holness |anno=2006 titolo |mese=luglio |titolo=Mechanisms underlying regulation of the expression and activities of the mammalian pyruvate dehydrogenase kinases. | rivista = Arch Physiol Biochem | volume = 112 | numero = 3 | pp = 139-49 | mese=luglio| anno = 2006 | doi = 10.1080/13813450600935263 | pmid PMID= 17132539 }}</ref>

La prima parte della glicolisi consiste anzitutto nella conversione del [[glucosio]] in glucosio-6-fosfato, tramite l'aggiunta di un gruppo fosfato al carbonio 6, per impedire alla molecolemolecola di uscire dalla cellula. A questo punto il Glucosio-6-fosfato viene trasformato in [[fruttosio 1,6-bisfosfato]]: tale conversione genera di fatto un ''intrappolamento'' della molecola [[glucide|glucidica]] nella [[cellula]] (il [[fosfato]] carica infatti la molecola, impedendole di attraversare la [[membrana cellulare]]).<ref name=NelCox534/> Il fruttosio 1,6-bisfosfato, oltre ad essere una molecola carica, è anche facilmente scindibile in due molecole più piccole da tre atomi di [[carbonio]]: queste due molecole saranno i [[substrato (biochimica)|substrati]] della seconda fase della via metabolica. I passaggi enzimatici della prima fase sono di seguito riportati.

La esochinasi è un enzima la cui attività dipende dalla presenza di [[ione|ioni]] [[magnesio]] ([[Cofattore (biologia)|cofattore]] metallico). Uno ione magnesio bivalente è presente nel [[sito attivo]] dell'enzima ed agisce formando un complesso ternario ''esochinasi-ATP-Mg²⁺''. Ma a differenza di altri enzimi specifici questo ha un'affinità anche per altri zuccheri, come il [[mannosio]] (la sua [[Cinetica di Michaelis-Menten#Costante di Michaelis-Menten|K_M]] è di circa 10⁻⁶).<ref name="Garfinkel-1985">{{Cita pubblicazione | cognome = Garfinkel | nome = L. |cognome=Garfinkel |coautori = D. Garfinkel |anno=1985 |titolo = Magnesium regulation of the glycolytic pathway and the enzymes involved. | rivista = Magnesium | volume = 4 | numero = 2-3 | pp = 60-72 | anno PMID= 1985 | pmid = 2931560 }}</ref>

La quarta reazione della glicolisi, catalizzata dall'enzima, Mg²⁺ dipendente,<ref name="Garfinkel-1985" /> [[aldolasi]], consiste dunque nella scissione del [[fruttosio-1,6-bisfosfato]] in [[diidrossiacetone fosfato]] e [[gliceraldeide-3-fosfato]].

Il potenziale di ossidazione viene conservato sotto forma di potenziale riducente presente sul NADH, il quale cederà i suoi elettroni alla catena respiratoria per la produzione di molecole di [[Adenosina trifosfato|ATP]]. L'1,3-bifosfoglicerato è un composto ad altissima energia con un ΔG° di idrolisi di circa -49,3&nbsp;kJ/mole.<ref name="NelCox538">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 538.}}</ref>

La settima tappa della glicolisi consiste nell'inizio della vera e propria fase di recupero, che consiste nella produzione di [[Adenosina trifosfato|ATP]]. Attraverso l'enzima, Mg²⁺ dipendente,<ref name="Garfinkel-1985" /> [[fosfoglicerato chinasi]], infatti, l'[[1,3-bisfosfoglicerato]] cede un gruppo fosfato ad un [[Adenosindifosfato|ADP]], che così viene ricaricato ad [[Adenosina trifosfato|ATP]]. Questo genere di produzione di [[Adenosina trifosfato|ATP]] è definita [[fosforilazione a livello del substrato]], dal momento che la molecola donatrice, l'1,3-bisfosfoglicerato, è un substrato ad alto potenziale di trasferimento di un gruppo fosfato.

La prima reazione è un [[reazione di riarrangiamento|riarrangiamento]]. La posizione del gruppo fosfato viene cambiata dal [[carbonio]] in posizione 3 a quello in posizione 2, attraverso la catalisi della [[fosfoglicerato mutasi]]<ref name="NelCox541">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 541.}}</ref> (come le altre mutasi, si tratta di un enzima coinvolto nel riarrangiamento interno delle molecole). La reazione, tuttavia, non consiste in un semplice spostamento.

La maggior parte del fruttosio ingerito con la dieta<ref name="Lustig-2010">{{Cita pubblicazione |nome=RH. |cognome = Lustig | nome anno= RH.2010 |mese=settembre |titolo = Fructose: metabolic, hedonic, and societal parallels with ethanol. | rivista = J Am Diet Assoc | volume = 110 | numero = 9 | pp = 1307-21 | mese=settembre| anno = 2010 | doi = 10.1016/j.jada.2010.06.008 | pmid PMID= 20800122 }}</ref> è metabolizzato a livello [[fegato|epatico]], attraverso il cosiddetto ''pathway del fruttosio-1-fosfato''. L'enzima [[fruttochinasi]], infatti, [[fosforilazione|fosforila]] il fruttosio, producendo una molecola di ''fruttosio-1-fosfato''.<ref name="Tett344">{{citaCita |Siliprandi e Tettamanti|p. 344.}}</ref> Tale molecola è successivamente convertita in una di [[diidrossiacetone fosfato]], un intermedio della glicolisi, ed una di [[gliceraldeide]], attraverso una specifica [[aldolasi]] (la ''fruttosio-1-fosfato aldolasi''). La gliceraldeide viene ulteriormente fosforilata da una [[chinasi]] (la ''trioso chinasi'') a diventare [[gliceraldeide-3-fosfato]]<ref name=Tett344/>, che può entrare nel ''pathway'' glicolitico assieme al diidrossiacetone fosfato.

* Nella prima reazione il galattosio viene convertito dall'enzima [[galattochinasi]] in galattosio-1-fosfato.<ref name="NelCox547">{{citaCita |Nelson e Cox |p. 547.}}</ref>

Nelle cellule epatiche, il glucosio-6-fosfato in eccesso viene accumulato come [[glicogeno]]. In queste cellule, come già detto, non è presente la comune esochinasi, ma la [[glucochinasi]].<ref name="Iynedjian-2009">{{Cita pubblicazione |nome=PB. |cognome = Iynedjian | nome anno= PB.2009 |mese=gennaio |titolo = Molecular physiology of mammalian glucokinase. | rivista = Cell Mol Life Sci | volume = 66 | numero = 1 | pp = 27-42 | mese=gennaio| anno = 2009 | doi = 10.1007/s00018-008-8322-9 | pmid PMID= 18726182 }}</ref> Essa non viene inibita dal G6P, dunque può continuare a produrlo liberamente, dal momento che l'eccesso viene indirizzato a diventare glicogeno. Questo meccanismo è fondamentale nei casi in cui la [[glicemia]] è alta<ref name="Pal-2009">{{Cita pubblicazione |nome=M. |cognome = Pal | nome anno= M.2009 |mese=agosto |titolo = Recent advances in glucokinase activators for the treatment of type 2 diabetes. | rivista = Drug Discov Today | volume = 14 | numero = 15-16 | pp = 784-92 | mese=agosto| anno = 2009 | doi = 10.1016/j.drudis.2009.05.013 | pmid PMID= 19520181 }}</ref> (ad esempio al termine di un pasto), ma anche quando la glicemia è molto bassa (a digiuno), dal momento che il glicogeno può essere nuovamente convertito a glucosio-6-fosfato entrando nella via glicolitica oppure tornando a glucosio (attraverso l'enzima glucosio-6-fosfatasi), che viene re-immesso nel circolo sanguigno.

La [[6-fosfofruttochinasi|fosfofruttochinasi]]<ref name="Bolaños-2010">{{Cita pubblicazione | cognome = Bolaños | nome = JP. |cognome=Bolaños |coautori = A. Almeida; S. Moncada |anno=2010 titolo|mese=marzo |titolo= Glycolysis: a bioenergetic or a survival pathway? | rivista = Trends Biochem Sci | volume = 35 | numero = 3 | pp = 145-9 | mese=marzo| anno = 2010 | doi = 10.1016/j.tibs.2009.10.006 | pmid PMID= 20006513 }}</ref> è probabilmente il più importante sito di controllo del ''pathway'', dal momento che si trova immediatamente a valle del punto di ingresso nella via metabolica degli [[esosi]] alternativi al glucosio (come [[fruttosio]] e [[galattosio]]).<ref name="Michels-2006">{{Cita pubblicazione | cognome = Michels | nome = PA. |cognome=Michels |coautori = DJ. Rigden |anno=2006 titolo |mese=marzo |titolo=Evolutionary analysis of fructose 2,6-bisphosphate metabolism. | rivista = IUBMB Life | volume = 58 | numero = 3 | pp = 133-41 | mese=marzo| anno = 2006 | doi = 10.1080/15216540600688280 | pmid PMID= 16766380 }}</ref><ref name="Wegener-2002">{{Cita pubblicazione | cognome = Wegener | nome = G. |cognome=Wegener |coautori = U. Krause |anno=2002 titolo|mese=aprile |titolo= Different modes of activating phosphofructokinase, a key regulatory enzyme of glycolysis, in working vertebrate muscle. | rivista = Biochem Soc Trans | volume = 30 | numero = 2 | pp = 264-70 | mese=aprile| anno = 2002 | doi = 10.1042/bst0300264 | pmid PMID= 12023862 }}</ref>

Alti livelli di [[Adenosina trifosfato|ATP]]<ref name=Tett288/> inibiscono la fosfofruttochinasi, riducendone l'affinità per il [[fruttosio-6-fosfato]]. Questo effetto viene raggiunto attraverso il legame dell'[[Adenosina trifosfato|ATP]] a specifiche regioni di [[allosteria|regolazione allosterica]] (distinte dai siti catalitici). L'[[Adenosinmonofosfato|AMP]] ha invece l'effetto opposto, attivando l'enzima.<ref name=Tett288/> Per questo motivo, l'attività della fosfofruttochinasi è saldamente legata al bilancio cellulare di [[Adenosina trifosfato|ATP]]/AMP,<ref name="Tett289">{{citaCita |Siliprandi e Tettamanti|p. 289.}}</ref> che può essere a buon ragione inteso come la ''riserva corrente di energia cellulare'', a cui le vie energetiche come la glicolisi sono tenute ad adattarsi.

Il fruttosio 2,6-bisfosfato è infine un potente attivatore della fosfofruttochinasi (in particolare della fosfofruttochinasi-1).<ref name=Tett289/> Tale molecola viene prodotta dalla [[fosforilazione]] del [[fruttosio-6-fosfato]] da parte della fosfofruttochinasi-2. Questo secondo enzima è inattivo qualora i livelli di [[Adenosina monofosfato ciclico|cAMP]] siano alti, correlando così la via glicolitica al sistema [[ormone|ormonale]].<ref name=Tett289/> Sia il [[glucagone]] che l'[[adrenalina]], infatti, generano alti livelli di cAMP e bassi di fruttosio 2,6-bisfosfato: ciò conduce nel fegato ad una elevata [[gluconeogenesi]], in grado di rendere disponibile per l'organismo grandi quantità di glucosio.<ref name="Tett290">{{citaCita |Siliprandi e Tettamanti|p. 290.}}</ref>

TuttoTutte le forme appena descritte, legano il [[fosfoenolpiruvato]] [[legame cooperativo|cooperativamente]]. Il [[fruttosio-1,6-bisfosfato]], il prodotto della precedente reazione irreversibile, è in grado di attivare questi isoenzimi. L'[[Adenosina trifosfato|ATP]] invece, come avviene anche per la [[6-fosfofruttochinasi|fosfofruttochinasi]], inibisce [[allosteria|allostericamente]] entrambe le isoforme, riducendo la velocità della glicolisi.<ref name="Patel-2006">{{Cita pubblicazione | cognome = Patel | nome = MS. |cognome=Patel |coautori = LG. Korotchkina |anno=2006 titolo|mese=aprile |titolo= Regulation of the pyruvate dehydrogenase complex. | rivista = Biochem Soc Trans | volume = 34 | numero = Pt 2 | pp = 217-22 | mese=aprile| anno = 2006 | doi = 10.1042/BST20060217 | pmid PMID= 16545080 }}</ref> Anche l'[[alanina]], prodotta in un solo passaggio a partire dal piruvato, inibisce allostericamente entrambe le isoforme (segnalando in questo caso l'abbondanza di amminoacidi per la [[sintesi proteica]]).

La regolazione delle due isoforme differisce invece a livello della loro suscettibilità alle modificazioni [[legame covalente|covalenti]].<ref>{{Cita pubblicazione | cognome = Sugden | nome = MC. |cognome=Sugden |coautori = MJ. Holness |anno=2003 titolo|mese=maggio |titolo= Recent advances in mechanisms regulating glucose oxidation at the level of the pyruvate dehydrogenase complex by PDKs. | rivista = Am J Physiol Endocrinol Metab | volume = 284 | numero = 5 | pp = E855-62 | mese=maggio| anno = 2003 | doi = 10.1152/ajpendo.00526.2002 | pmid PMID= 12676647 }}</ref> Le proprietà catalitiche del ''tipo L'' possono essere modulate anche da una [[fosforilazione]] reversibile. Se c'è una bassa [[glicemia]], infatti, il [[glucagone]], i [[glucocorticoidi]] e le [[catecolamine]] sono in grado di innalzare i livelli cellulari di [[Adenosina monofosfato ciclico|cAMP]], inducendo la fosforilazione della piruvato chinasi.<ref name="Jitrapakdee-1999">{{Cita pubblicazione | cognome = Jitrapakdee | nome = S. |cognome=Jitrapakdee |coautori = JC. Wallace |anno=1999 titolo |mese=maggio |titolo=Structure, function and regulation of pyruvate carboxylase. | rivista = Biochem J | volume = 340 ( Pt 1) | pp = 1-16 | mese=maggio| anno = 1999 | lingua= en | pmid PMID= 10229653 }}</ref> Questa fosforilazione, così come il controllo della fosfofruttochinasi legato al fruttosio-2,6-bisfosfato impedisce al fegato di consumare inutilmente glucosio, soprattutto se è necessario nei muscoli o nel cervello (nei quali infatti non si verifica alcuna inibizione della piruvato chinasi in caso di bassa glicemia).<ref name="Noguchi-1990">{{Cita pubblicazione |nome=T. |cognome = Noguchi |anno=1990 nome |mese= T.agosto | titolo = [Regulation of pyruvate kinase gene expression and its clinical application] | rivista = Rinsho Byori | volume = 38 | numero = 8 | pp = 868-75 | mese=agosto| anno = 1990 | lingua= en | pmid PMID= 2232246 }}</ref>

Le cellule [[tumore|tumorali]] possono presentare livelli di attività glicolitica<ref name="Bittner-2010">{{Cita pubblicazione | cognome = Bittner | nome = CX. |cognome=Bittner |coautori = A. Loaiza; I. Ruminot; V. Larenas; T. Sotelo-Hitschfeld; R. Gutiérrez; A. Córdova; R. Valdebenito; WB. Frommer; LF. Barros |anno=2010 |titolo = High resolution measurement of the glycolytic rate. | rivista = Front Neuroenergetics | volume = 2 | anno = 2010 | doi = 10.3389/fnene.2010.00026 | pmid PMID= 20890447 }}</ref> fino a 200 volte superiori a quelli dei tessuti sani, anche in presenza di grandi concentrazioni di ossigeno. Ciò può essere spiegato attraverso un elevato consumo locale di ossigeno, che ne genera concretamente una carenza nelle cellule tumorali,<ref name="Diaz-Ruiz-2010">{{Cita pubblicazione |nome=R. | cognome = Diaz-Ruiz | nome = R. | coautori = M. Rigoulet; A. Devin |anno=2010 titolo |mese=settembre |titolo=The Warburg and Crabtree effects: On the origin of cancer cell energy metabolism and of yeast glucose repression. | rivista = Biochim Biophys Acta | mese=settembre| anno = 2010 | doi = 10.1016/j.bbabio.2010.08.010 | pmid PMID= 20804724 }}</ref> con conseguente innalzamento dei livelli di glicolisi.

Questo fenomeno è stato descritto per la prima volta nel [[1930]] da [[Otto Heinrich Warburg|Otto Warburg]]<ref name="Warburg-1927">{{Cita pubblicazione | cognome = Warburg | nome = O. |cognome=Warburg |coautori = F. Wind; E. Negelein |anno=1927 titolo|mese=marzo |titolo= THE METABOLISM OF TUMORS IN THE BODY. | rivista = J Gen Physiol | volume = 8 | numero = 6 | pp = 519-30 | mesePMID=marzo| anno = 1927 | pmid = 19872213 }}</ref> ed è quindi per questo motivo che è chiamato ''effetto Warburg''. L'interruttore glicolitico dell'effetto Warburg osservato nei tessuti maligni è attivato dal danno ossidativo mitocondriale e/o dall'attivazione di fattori di trascrizione redox-sensibili, che si traduce in un aumento della resistenza delle cellule agli ossidanti.<ref name="Pani-2010">{{Cita pubblicazione | cognome = Pani | nome = G. |cognome=Pani |coautori = T. Galeotti; P. Chiarugi |anno=2010 titolo |mese=giugno |titolo=Metastasis: cancer cell's escape from oxidative stress. | rivista = Cancer Metastasis Rev | volume = 29 | numero = 2 | pp = 351-78 | mese=giugno| anno = 2010 | doi = 10.1007/s10555-010-9225-4 | pmid PMID= 20386957 }}</ref>

In ogni caso, ciò è stato spiegato anche dalla presenza in quantità maggiori di una particolare forma di [[esochinasi]] legata ai mitocondri, che genera un aumento dell'attività glicolitica senza che l'ossigeno sia necessariamente consumato<ref>[{{Cita web |url=http://www.pnas.org/cgi/reprint/74/9/3735 |titolo=Bustamante and Pedersen, High Aerobic Glycolysis of Rat Hepatoma Cells in Culture: Role of Mitochondrial Hexokinase, PNAS, 2005, 74 (9): 3735] |accesso=3 settembre 2006 |dataarchivio=4 maggio 2008 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20080504082337/http://www.pnas.org/cgi/reprint/74/9/3735 |urlmorto=no }}</ref>; l'esochinasi e più in generale l'effetto Warburg potrebbe diventare un target per un'efficace terapia dei tumori.<ref name="Mathupala-2009">{{Cita pubblicazione | cognome = Mathupala | nome = SP. |cognome=Mathupala |coautori = YH. Ko; PL. Pedersen |anno=2009 |mese=febbraio |titolo = Hexokinase-2 bound to mitochondria: cancer's stygian link to the "Warburg Effect" and a pivotal target for effective therapy. | rivista = Semin Cancer Biol | volume = 19 | numero = 1 | pp = 17-24 | mese=febbraio| anno = 2009 | doi = 10.1016/j.semcancer.2008.11.006 | pmid PMID= 19101634 }}</ref><ref name="Chen-2007">{{Cita pubblicazione | cognome = Chen | nome = Z. |cognome=Chen |coautori = W. Lu; C. Garcia-Prieto; P. Huang |anno=2007 titolo |mese=giugno |titolo=The Warburg effect and its cancer therapeutic implications. | rivista = J Bioenerg Biomembr | volume = 39 | numero = 3 | pp = 267-74 | mese=giugno| anno = 2007 | doi = 10.1007/s10863-007-9086-x | pmid PMID= 17551814 }}</ref><ref name="Pelicano-2006">{{Cita pubblicazione | cognome = Pelicano | nome = H. |cognome=Pelicano |coautori = DS. Martin; RH. Xu; P. Huang |anno=2006 titolo |mese=agosto |titolo=Glycolysis inhibition for anticancer treatment. | rivista = Oncogene | volume = 25 | numero = 34 | pp = 4633-46 | mese=agosto| anno = 2006 | doi = 10.1038/sj.onc.1209597 | pmid PMID= 16892078 }}</ref><ref name="Serkova-2005">{{Cita pubblicazione | cognome = Serkova | nome = N. |cognome=Serkova |coautori = LG. Boros |anno=2005 |titolo = Detection of resistance to imatinib by metabolic profiling: clinical and drug development implications. | rivista = Am J Pharmacogenomics | volume = 5 | numero = 5 | pp = 293-302 | anno PMID= 2005 | pmid = 16196499 }}</ref><ref name="Xu-2005">{{Cita pubblicazione | cognome = Xu | nome = RH. |cognome=Xu |coautori = H. Pelicano; Y. Zhou; JS. Carew; L. Feng; KN. Bhalla; MJ. Keating; P. Huang |anno=2005 |mese=gennaio |titolo = Inhibition of glycolysis in cancer cells: a novel strategy to overcome drug resistance associated with mitochondrial respiratory defect and hypoxia. | rivista = Cancer Res | volume = 65 | numero = 2 | pp = 613-21 | mesePMID=gennaio| anno = 2005 | pmid = 15695406 }}</ref>

Recentemente è stato visto che nei soggetti diabetici v'è un aumento dell'incidenza dei tumori per un incremento della produzione di chetoni, che insieme al lattato si comportano da combustibile per le cellule tumorali e le metastasi per un ''effetto Warbur inverso''.<ref>{{Cita pubblicazione | cognome = Bonuccelli | nome = G. |cognome=Bonuccelli |coautori = A. Tsirigos; D. Whitaker-Menezes; S. Pavlides; RG. Pestell; B. Chiavarina; PG. Frank; N. Flomenberg; A. Howell; UE. Martinez-Outschoorn; F. Sotgia |anno=2010 titolo |mese=settembre |titolo=Ketones and lactate "fuel" tumor growth and metastasis: Evidence that epithelial cancer cells use oxidative mitochondrial metabolism. | rivista = Cell Cycle | volume = 9 | numero = 17 | pp = 3506-14 | mesePMID=settembre| anno = 2010 | pmid = 20818174 }}</ref>

* J. W. Baynes e M. H. Dominiczak, ''Biochimica per le discipline biomediche'', Casa Editrice Ambrosiana, 2006 ISBN 88-408-1353-5.

* RHV. GarretDonald, CMVoet GrishamJudith G. e Pratt Charlotte W., ''PrincipiFondamenti di Biochimicabiochimica'', PadovaBologna, Ed. PICCINZanichelli, 20042001 ISBN 88-29908-169309151-51.

* BergR. Jeremy MH. Garret, Tymoczko JohnC. LM. eGrisham Stryer''Principi Lubertdi biochimica''Biochimica'', BolognaPadova, ZanichelliPiccin, 20032004 ISBN 88-08299-078931693-05.

* {{Bibliografia|Nelsoncita e Coxlibro|Nelson autore=David L. e Cox Nelson|autore2=Michael M., ''Cox|titolo=Principi di biochimica'', |città=Bologna, |editore=Zanichelli, |anno=2002 |ISBN =88-08-09035-3|cid=Nelson e Cox}}

* {{Bibliografia|Tettamanticita libro|autore=Noris Siliprandi &|autore2=Guido Tettamanti, ''|titolo=Biochimica medica'',Ed. |editore=Piccin |anno=2005|ISBN =978-88-299-1750-1|cid=Siliprandi e Tettamanti}}

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* {{citaCita web | 1 url= http://www.muscolab.net/biologia/cellula/glicolisi.htm | 2 titolo= Glicolisi | accesso = 11 settembre 2007 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20070829150128/http://www.muscolab.net/biologia/cellula/glicolisi.htm | dataarchivio = 29 agosto 2007 | urlmorto = sì }}

* {{citaCita web |url=http://www.my-personaltrainer.it/GLUCOSIO.htm |titolo=Glicolisi e ciclo di Krebs (con animazioni) |http://www.my-personaltrainer.it/GLUCOSIO.htm |Glicolisi e ciclo di Krebs (con animazioni)}}

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* {{citaCita web |1url=http://www.whfreeman.com/stryerbiochem5/ |2titolo=Berg Jeremy M., Tymoczko John L. and Stryer Lubert ''Biochemistry - Fifth Edition'' - W. H. Freeman and Company |lingua=en |accesso=29 luglio 2006 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20061029114500/http://www.whfreeman.com/stryerbiochem5/ |dataarchivio=29 ottobre 2006 |urlmorto=sì}}

** {{citaCita web |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=stryer.section.2206#top |titolo=Le tappe della via metabolica |lingua=en}}

** {{citaCita web |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=stryer.section.2245#2246 |titolo=Il controllo della glicolisi |lingua=en}}