Glucolisis

Marco teórico

La glucólisis es la ruta metabólica común tanto en células procariotas como en eucariotas se realiza en el citosol o citoplasma, para obtener energía por degradación anaerobia de glucosa a piruvato. Este proceso suministra una fuente de energía rápida, ideal para periodos de ejercicios cortos e intensos.

También puede definirse como la secuencia de reacciones que convierte una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato, con la producción neta concomitante (o asociada si lo prefieres) de dos moléculas de ATP. Es un proceso anaerobio, es decir, que no requiere de oxígeno (O2) fenómeno que es debido a que apareció en la evolución antes de que en la atmósfera reinara éste.

El piruvato producido en la glucólisis, puede convertirse en lactato mediante la fermentación láctica o en etanol en la fermentación alcohólica. En presencia de oxígeno (condiciones aeróbias) el piruvato puede oxidarse en CO2 generando una cantidad de energía notable.

La glucólisis puede dividir en 3 etapas.

La primera etapa de la glucólisis también se conoce por el nombre de Fase de Inversión, y consta a su vez de 3 reacciones: dos fosforilaciones y una inversión. El objetivo es retener la molécula dentro de la célula y formar un compuesto que sea fácilmente escindible en unidades fosforiladas de tres carbonos.

Etapa 1

La molécula de glucosa entra en la célula mediante proteínas transportadoras, acto seguido, es fosforiladas por un ATP convirtiéndose en Glucosa 6-Fosfato. Debido a esto, la glucosa no podrá difundir por la membrana plasmática porque está cargada negativamente. La reacción es catalizada por una hexoquinasa, estas enzimas transfieren el fosfato del ATP a azúcares de seis carbonos (hexosas) y requieren para su actividad de iones metálicos divalentes como el Mg2+ o el Mn2+.

El siguiente paso es convertir la glucosa 6-Fosfato en Fructosa 6-Fosfato, es decir, convertir una aldosa en una cetosa. Esto ocurre gracias a una isomerasa, concretamente por la fosfoglucosa isomerasa la cual abre el anillo de glucosa, cataliza la isomerización y por último, promueve la formación del anillo de cinco miembros de la fructosa.

Por último, un enzima alostérico, la fosfofructoquinasa (PFK) cataliza la reacción que convertirá la fructosa 6-Fosfato en fructosa 1,6-Bisfosfato* utilizando una molécula de ATP.

* El Prefijo Bis- hace referencia a dos grupos de monofosfato presentes de forma separada, y el prefijo Bi- a dos grupos fosfato conectados entre sí por enlaces anhidridos.

Con esto, termina la primera etapa de reacciones de la glucólisis.

En la segunda etapa de la glucólisis, la fructosa 1,6-Bisfosfato se rompe dando lugar a dos moléculas distintas de 3 carbonos pero que son fácilmente interconvertibles entre sí dado que son isómeros.

Etapa 2

La escisión de la fructosa 1,6-Bisfosfato está catalizada por una aldosa y origina como producto una molécula de glicaraldehido 3-fostato (GAP) y otra de dihidroxiacetona fosfato (DHAP). Y ya está; aquí termina la segunda etapa de la glucólisis.

Etapa 3

En la etapa anterior, obtuvimos dos moléculas de tres carbonos, de éstas, la dihidroxiacetona fosfato (DHAP) no se encuentra en la vía directa de la glucólisis, por lo que si no se hace algo al respecto, se perdería una molécula de tres carbonos útil para general ATP. Para solucionar esto, entra en juego la triosa fosfato isomerasa o sencillamente TIM, la cual cataliza la isomerización de triosas fosforiladas, convirtiendo la DHAP en GAP. Con esto ya tenemos dos moléculas de GAP, las cuales se convertirán a 1,3-Bisfosfato glicerato (1,3-BPG) gracias a la acción de la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa. Esta reacción consta de dos subreacciones: Una de oxidación y otra de unión. Debido a que la primera es favorable termodinámicamente y la segunda no, se necesitaría una energía de activación enorme que no permitiría que ocurriera a

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