Glicólisis

Resumen

• La glucólisis es la primera vía utilizada para obtener energía de los carbohidratos
• Es un proceso complejo que requiere la actividad de varias enzimas y cofactores
• La glucólisis consta de dos partes: La primera parte requiere que se invierta ATP para proporcionar energía para separar la glucosa en dos azúcares de 3 carbonos. separación.
• La segunda mitad de la glucólisis produce ATP y electrones a partir de átomos de hidrógeno y los une a NAD+, produciendo NADH.
• Se invierten dos moléculas de ATP en la fase de inversión de energía y se forman cuatro moléculas de ATP durante la fase de pago de energía. Esto produce una ganancia neta de dos moléculas de ATP y dos de NADH para la célula.

¿Qué es la glucólisis?

La glucólisis es el primer paso de la respiración celular. Describe una secuencia de reacciones que descomponen los carbohidratos en moléculas más pequeñas. En términos generales, la glucólisis descompone una molécula de glucosa y forma 2 moléculas de piruvato, con la liberación de dos moléculas de ATP. La glucólisis evolucionó hace mucho tiempo y es utilizada por la gran mayoría de los organismos. Significa literalmente «dividir azúcares».

Etapas de la glucólisis

La glucólisis tiene lugar en el citoplasma. Es un proceso complejo, y tiene diez pasos que requieren varias enzimas y cofactores. La glucólisis puede separarse en dos fases: la fase de inversión de energía y la fase de pago de energía.

Fase de inversión de energía

Durante la fase de inversión de energía, la glucosa se modifica con la adición de dos grupos fosfato, formando un azúcar modificado llamado fructosa-1,6-bifosfato. Esta molécula es inestable, y puede dividirse por la mitad para formar dos azúcares de 3 carbonos. Esto requiere la inversión de dos moléculas de ATP

Fase de pago de energía

En la fase de pago de energía, los azúcares de tres carbonos se convierten en piruvatos de tres carbonos, mediante una serie de reacciones mediadas por enzimas. Durante este proceso, se producen dos moléculas de ATP y una de NADH. Sin embargo, como hay dos moléculas de piruvato por convertir, se fabrican cuatro de ATP y dos de NADH.

La glucólisis en más detalle

La glucosa se fosforila primero a glucosa-6-fosfato con una enzima llamada hexocinasa. Esto requiere la inversión de una molécula de ATP. A continuación, la glucosa-6-fosfato se convierte en fructosa-6-fosfato mediante una enzima llamada fosfoglucosa isomerasa. A continuación, se produce otra interacción dependiente del ATP; la enzima fosfofructoquinasa convierte la fructosa-6-fosfato en fructosa-1,6-bisfosfato. Este azúcar de 6 carbonos tiene ahora 2 grupos fosfato unidos.

Esta molécula se rompe entonces en 2 moléculas de 3 carbonos utilizando una enzima aldolasa. Estas moléculas de 3 carbonos son gliceraldehído-3-fosfato y dihidroxiacetona fosfato (DHAP). Sólo el gliceraldehído-3-fosfato puede pasar a las siguientes etapas de la reacción, pero el DHAP puede convertirse en gliceraldehído-3-fosfato con la enzima triosa fosfato isomerasa. El gliceraldehído-3-fosfato se convierte entonces en 1,3-bifosfoglicerato utilizando la gliceraldehído fosfato deshidrogenasa, que también produce un NADH.

Ahora en la fase de pago, la fosfoglicerato quinasa puede desfosforilar el 1,3-bifosfoglicerato para producir 3-fosfoglicerato. Esto produce 1 ATP por reacción, y como hay 2 moléculas de partida, se generan 2 ATP. A continuación, la fosfogliceromutasa convierte el 3-fosfoglicerato en 2-fosfoglicerato, y luego la enzima enolasa lo convierte en fosfoenolpiruvato. Finalmente, la piruvato quinasa desfosforila el fosfoenolpiruvato produciendo otro ATP por molécula (así que 2 ATPs)

Al final de la glucólisis, hay una ganancia NETA de dos moléculas de piruvato, dos moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH. Si hay oxígeno disponible, el piruvato puede entrar en la mitocondria y ser oxidado a dióxido de carbono mediante el proceso de respiración celular, liberando electrones de alta energía y muchas moléculas de ATP. Si no hay oxígeno disponible, se produce la respiración anaeróbica, produciendo ácido láctico.

Referencias y lecturas adicionales

https://www.slideshare.net/prabeshrajjk/lecture-13-40727535 Diagrama simple de la glucólisis

https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/Diagrama detallado de la glucólisis

Campbell, Neil A., y Jane B. Reece. Biología (8ª edición). San Francisco: Benjamin Cummings, 2007.

https://www.nature.com/scitable/content/glycolysis-14897204