1. Glicolisi (citoplasma):
* hexokinase: Fosforila il glucosio, intrappolandolo all'interno della cellula e preparandolo per ulteriori guasti.
* Fosfoglucosio isomerasi: Converte il glucosio-6-fosfato in fruttosio-6-fosfato.
* fosfofructOkinase-1 (PFK-1): L'enzima regolatorio chiave della glicolisi. Fosforila il fruttosio-6-fosfato a fruttosio-1,6-bisfosfato, commettendo la molecola nella glicolisi.
* aldolasi: Scindere il fruttosio-1,6-bisfosfato in due molecole a 3 carbonio, gliceraldeide-3-fosfato e diidrossiacetone fosfato.
* Triose fosfato isomerasi: Converte il diidrossicetone fosfato in gliceraldeide-3-fosfato.
* Glyceraldeide 3-fosfato deidrogenasi: Ossida il gliceraldeide-3-fosfato e aggiunge un gruppo di fosfato, producendo 1,3-bisfosfoglicerato.
* chinasi fosfoglicerata: Trasferisce un gruppo di fosfato da 1,3-bisfosfoglicerato a ADP, producendo ATP.
* Mutasi fosfoglicerata: Riorganizza il gruppo fosfato su 3-fosfoglicerato, creando 2-fosfoglicerate.
* Enolase: Disidrati 2-fosfoglicerato, producendo fosfoenolpiruvato (PEP).
* piruvato chinasi: Trasferisce un gruppo di fosfato da PEP all'ADP, producendo ATP e piruvato.
2. Ossidazione del piruvato (matrice mitocondriale):
* complesso piruvato deidrogenasi: Un complesso multi-enzima che converte il piruvato in acetil-CoA, rilasciando l'anidride carbonica e riducendo NAD+ a NADH.
3. Ciclo di acido citrico (matrice mitocondriale):
* Citrato sintasi: Condensa acetil-CoA con ossaloacetato per formare citrato.
* aconitasi: Isomerizza il citrato all'isocitrato.
* isocitrato deidrogenasi: Ossida l'isocitrato in α-chetoglutarato, producendo CO2 e riducendo NAD+ a NADH.
* complesso α-chetoglutarato deidrogenasi: Ossida α-chetoglutarato in succinil-CoA, producendo CO2 e riducendo NAD+ a NADH.
* Succinil-CoA sintetasi: Converte succinil-CoA in succinare, generando GTP (che viene successivamente convertito in ATP).
* Succinare deidrogenasi: Si ossida succinati al fumarato, riducendo la moda a FADH2.
* fumarase: Idrata fumara al malato.
* malato deidrogenasi: Ossida il malato in ossaloacetato, riducendo NAD+ a NADH.
4. Fosforilazione ossidativa (membrana mitocondriale interna):
* Catena di trasporto di elettroni: Una serie di complessi proteici che trasferiscono gli elettroni da NADH e FADH2 all'ossigeno, rilasciando energia che guida il pompaggio dei protoni attraverso la membrana mitocondriale interna.
* ATP Syntase: Utilizza il gradiente protonico creato dalla catena di trasporto di elettroni per sintetizzare l'ATP da ADP e fosfato.
In sintesi, gli enzimi svolgono un ruolo essenziale in ogni fase della respirazione cellulare, garantendo la rottura efficiente e controllata del glucosio e la produzione di ATP. Le loro attività catalitiche specifiche consentono la conversione di molecole, il rilascio di energia e la generazione di portatori di elettroni che alimentano la produzione finale di ATP.
