A glucólisis es un proceso que degrada la glucosa en dos moléculas más pequeñas, siendo esencial para la producción de energía de los organismos. Ella es dividido en dos fases, uno para inversión energética y otro para compensación energética. Al final de los dos pasos, el equilibrio es dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. Todo esto se lleva a cabo en el citosol del células.
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Tabla de contenidos
¿Qué es la glucólisis?
La glucólisis es la proceso de oxidación de glucosa (carbohidratos), principal fuente de energía de los seres vivos, que utilizan esta molécula para el correcto funcionamiento del metabolismo.
Este proceso divide una molécula de glucosa, que está formada por seis átomos de carbono, en dos moléculas de piruvato, cada una con tres átomos de carbono. Esto ocurre en dos etapas, en el citosol de organismos procariotas y eucariotas: la primera etapa tiene lugar con gasto energético y se denomina inversión energética; el segundo, llamado compensación de energía, reemplaza lo que se consumió y aún produce dos moléculas de ATP más.
La importancia de la glucólisis
La glucosa es producida por organismos autótrofos y transferida a los heterótrofos a través de las cadenas alimentarias. Sin embargo, para que esta energía sea utilizada por los organismos, esta molécula necesita ser degradada a través de la glucólisis, que es la Vía metabólica común a todos los seres vivos., en el que la descomposición parcial de estas moléculas se produce en presencia o ausencia de oxígeno. A medida que se degrada la molécula de glucosa, la energía liberada se almacena en los enlaces fosfoanhídricos del ATP.
En los organismos que hacen respiración celular, luego de la glucólisis, ocurren nuevos pasos hasta la degradación total de la glucosa y hay un mayor uso de energía, con la producción de 32 moléculas de ATP.
En organismos que realizan procesos anaeróbicos, como fermentación, la glucólisis es el único proceso de degradación de la glucosa, con un menor uso de energía, de solo dos ATP. Además de la producción de ATP, la glucólisis también es responsable de la producción de precursores de compuestos como los ácidos grasos en el hígado.
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Etapas de la glucólisis
La glucólisis es un proceso que se produce a través de una serie de 10 reacciones divididas en dos pasos, que se describirá a continuación:
→ 1ª etapa
Este paso, también conocido como fase preparatoria o fase de inversión, consta de cinco reacciones:
1. La molécula de glucosa está fosforilada, en la que recibe fosfato de la molécula de ATP, formando glucosa 6-fosfato;
2. La molécula de glucosa 6-fosfato sufre un reordenamiento y forma fructosa 6-fosfato;
3. Otra molécula de ATP suministra fosfato a la molécula de fructosa 6-fosfato, dando lugar a fructosa 1,6-difosfato;
4. La molécula de fructosa 1,6-difosfato sufre un reordenamiento, con la apertura de su anillo de benceno, originando dos moléculas de tres carbonos cada una: gliceraldehído 3-fosfato y dihidroaxetona fosfato;
5. La molécula de dihidroaxetona sufre un reordenamiento dando lugar a otra molécula de gliceraldehído 3-fosfato.
Se puede observar que al final de esta primera fase, hubo solo desperdicio de energía, con la conversión de dos moléculas de ATP en ADP.
→ 2ª etapa
Este paso, también conocido como fase de beneficio o compensación energética, se produce la ganancia de energía y también consta de cinco pasos, que se describen a continuación:
6. Dos moléculas de NAD + (dinucleótido nicotinamida y adenina) se reducen a dos moléculas de NADH con electrones de la oxidación del gliceraldehído 3-fosfato a 1,3-difosfoglicerato;
7. Cada molécula de 1,3-difosfoglicerato produce un fosfato a una molécula de ADP, dando lugar así a dos moléculas de ATP y dos moléculas de 3-fosfoglicerato;
8. Hay un reordenamiento de moléculas de 3 – fosfoglicerato, formando 2 – fosfoglicerato;
9. Las moléculas de 2 – fosfoglicerato pierden una molécula de H2O, originando o fosfoenolpiruvato;
10. Las moléculas de fosfoenolpiruvato suministran un fosfato a una molécula de ADP, dando lugar a dos moléculas de ATP y dos de piruvato.
O saldo energético de la segunda fase de la glucólisis son dos moléculas de NADH y cuatro moléculas de ATP. Por lo tanto, el balance final de la glucólisis será dos moléculas de piruvato, dos moléculas de NADH y dos moléculas de ATP, producidas a partir de una molécula de glucosa.
Fermentación y respiración celular
Después de las etapas de glucólisis, dependiendo de la presencia o ausencia de oxígeno, el proceso de producción de energía continúa mediante la realización de procesos como la fermentación y la respiración celular.
En fermentación, un proceso anaeróbico (ocurre sin la presencia de oxígeno), el piruvato permanece en el citosol, recibe electrones de NADH, reciclando NAD+, que se puede volver a utilizar en glucólisis, y dando lugar a un nuevo producto, dependiendo del tipo de organismo que realiza este proceso (lactato o etanol y dióxido de carbono).
El balance energético final de la fermentación es de 2 ATP. Ya estoy en eso respiración celular, un proceso aeróbico (ocurre en presencia de oxígeno), el piruvato ingresa a las mitocondrias siguiendo una serie de reacciones y presentará un balance energético final de 32 moléculas de ATP.
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ecuación de glucólisis
El proceso de glucólisis se puede resumir en la ecuación que se presenta a continuación:
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Glucosa + 2 NAD+ + 2ADP + 2PI → 2 Piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP +2 H2O |