Glucolisis

Glucólisis.

Es la degradación de la glucosa en dos moléculas de acido pirúvico (C3H4O3) que permite a la célula producir en célula anaeróbica ATP. Comienza en el citoplasma de la célula: la glucosa (C6H12O6), inicia una seria de transformaciones al recibir la primera molécula de fosfato con enlace de alta energía proveniente del ATP. Después ocurre la segunda fosforilación, por intervención del ATP, que hace que la molécula de la glucosa de seis carbonos se divida en dos moléculas de tres carbonos de un compuesto llamado 3 fosfato de gliceraldehído, que mediante la intervención de las enzimas respiratorias especificas, llega a transformarse en dos moléculas de acido pirúvico (C3H4O3) más cuatro átomos de hidrógeno, más la liberación de energía:

C6H12O6 Glucólisis 2C2H4O3 + 4H + ENERGIA

Glucosa Ácido Pirúvico

La energía que se libera es utilizada para la síntesis de dos moléculas de ATP a partir de ADP; al final, los dos fosfatos que se unieron en la primera etapa se unen a dos moléculas de ADP, con lo que cada uno origina una molécula de ATP más dos moléculas de ácido pirúvico. En total hay una ganancia neta de dos moléculas de ATP.

La remoción de átomos de hidrógeno a partir de la glucosa es una reacción de oxidación; como cada oxidación debe ser acompañada por una reducción, los átomos de hidrógeno o sus electrones se pasan a un transportador de electrones. El transportador de electrones en la glucólisis es una molécula llamada dinucleótido de nicotinamida y adenina, NAD (forma oxidada).

Cada molécula de NAD se reduce recuperando un electrón y un átomo de hidrógeno, lo que origina al NADH (forma reducida del dinucleótido de nicotinamida y adenina):

NAD + electrón + H NADH

Los dos hechos más importantes de la glucólisis son 1) la ganancia neta de dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa y 2) la transferencia de átomos de hidrógeno de glucosa al NADH (el transporte de electrones se hace mediante las enzimas respiratorias de la membrana interna de la mitocondria).

Lo que posteriormente sucederá a las moléculas de NADH y al ácido pirúvico depende de la presencia o ausencia de oxigeno porque la glucólisis es común tanto en la respiración anaerobia como en la aerobia; se realiza en el citoplasma celular por medio de las reacciones anteriores, por lo que el ácido pirúvico puede seguir cualquiera de estos dos pasos:

-Si no hay oxígeno (respiración anaerobia), pasa por el proceso de fermentación.

-Si existe oxígeno (respiración aerobia), entra al ciclo de Krebs.

Descubrimiento de la Glucólisis.

Los primeros estudios informales de los procesos glucolíticos fueron iniciados en 1860, cuando Louis Pasteur descubrió que los microorganismos son los responsables de la fermentación,2 y en 1897 cuando Eduard Buchner encontró que cierto extracto celular puede causar fermentación. La siguiente gran contribución fue de Arthur Harden y William Young en 1905, quienes determinaron que para que la fermentación tenga lugar son necesarias una fracción celular de masa molecular elevada y termosensible (enzimas) y una fracción citoplasmática de baja masa molecular y termorresistente (ATP, ADP, NAD+ y otras coenzimas). Los detalles de la vía en sí se determinaron en 1940, con un gran avance de Otto Meyerhoff y algunos años después por Luis Leloir. Las mayores dificultades en determinar lo intrincado de la vía fueron la corta vida y las bajas concentraciones de los intermediarios en las rápidas reacciones glicolíticas.

En eucariotas

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