Glucolisis

INTRODUCCION

Las células intercambian continuamente materia y energía con el entorno, introducen materia y la transforman con el objetivo de construir, renovar sus estructuras y conseguir la energía necesaria para sus funciones. Estas transformaciones que tienen lugar en la célula ocurren por medio de un conjunto de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, se denominan metabolismo.

La glucólisis es el ciclo metabólico más difundido en la naturaleza, también se le conoce como ciclo de Embden-Meyerhoff, en memoria de dos investigadores que contribuyeron decisivamente a su conocimiento. Se le encuentra en los cinco reinos. Muchos organismos obtienen su energía únicamente por la utilización de este ciclo.

El término significa romper la glucosa (lisis: romper).

METABOLISMO ANAEROBIO DE LA GLUCOSA

El metabolismo anaeróbico es aquel metabolismo que no utiliza oxigeno y tiene como característica utilizar los carbohidratos en forma de glucosa y glucógeno para producir energía de inmediato.

Gracias a este metabolismo generamos energía con más rapidez que el propio sistema cardiovascular con un beneficio de desarrollar actividades potentes como los ejercicios y este metabolismo es dominante en el entrenamiento de pesas.

El metabolismo anaeróbico tiene como función extraer la energía de los alimentos que ingerimos. En el caso de los carbohidratos se almacenan en el torrente sanguíneo y en los musculosos en forma de glucosa y glucógeno

GLUCOLISIS

Es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.

IMPORTANCIA DE LA GLUCOLISIS

El conjunto de estas operaciones que realiza nuestro cuerpo automáticamente lleva el nombre de Glucólisis, y es básicamente la forma en la que nuestro cuerpo parte de la forma de una Sustancia Compleja derivada de la glucosa, hacia la obtención de una sustancia que pueda ser aprovechada por nuestro organismo, para la obtención de energía.

La glucólisis es la forma más rápida de conseguir energía para una célula y, en el metabolismo de carbohidratos, generalmente es la primera vía a la cual se recurre. Se encuentra estructurada en 10 reacciones enzimáticas que permiten la transformación de una molécula de glucosa a dos moléculas de piruvato mediante un proceso catabólico.

TIPOS DE REACCIONES

La glucólisis es una de las vías más estudiadas, y generalmente se encuentra dividida en dos fases: la primera, de gasto de energía y la segunda fase, de obtención de energía.

La primera fase: Consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído (una molécula de baja energía) mediante el uso de 2 ATP. Esto permite duplicar los resultados de la segunda fase de obtención energética.

En la segunda fase: El gliceraldehído se transforma en un compuesto de alta energía, cuya hidrólisis genera una molécula de ATP, y como se generaron 2 moléculas de gliceraldehído, se obtienen en realidad dos moléculas de ATP. Esta obtención de energía se logra mediante el acoplamiento de una reacción fuertemente exergónica después de una levemente endergónica. Este acoplamiento ocurre una vez más en esta fase, generando dos moléculas de piruvato. De esta manera, en la segunda fase se obtienen 4 moléculas de ATP.

ETAPAS DE LA GLUCOLISIS

Fase de gasto de energía (ATP)

1. er paso: Hexoquinasa. Fosforilación en el C6 de la Glucosa para dar Glucosa- 6-fosfato. De éste modo se consigue activar la molécula (aumentar su energía), para poder utilizarla en otros procesos. Para que se rompa el esqueleto carbonado es necesaria la hidrólisis de una molécula de ATP de la reserva celular. Esta reacción es irreversible y está catalizada por un enzima denominado hexokinasa (kinasa = cataliza reacciones de fosforilación), que constituye el primer punto de control de la ruta, pues es inhibida por altas concentraciones de G6P, aunque es independiente de la concentración de ATP. (fig. 1)

2° paso: Glucosa-6-P isomerasa. Isomerización de la Glucosa-6-P para dar Fructosa-6-P. La G6P rompe su forma cíclica y se abre, sufriendo unos procesos que dan lugar a la formación de un intermediario de reacción, denominado cis-enol, con una corta vida que seguidamente se transforma en una cetosa, que al ciclarse da lugar a la forma furanosa de la F6P. Es una reacción reversible de isomerización de aldosa a cetosa catalizada por la fosfoglucoisomerasa. (fig. 2)

3. er paso: Fosfofructoquinasa. Fosforilación de la Fructosa-6-P en el C1, para dar fructosa-1,6-bisfosfato (FBP). Es una reacción irreversible, catalizada por una kinasa, concretamente la fosfofructokinasa-1 (PFK-1), que fosforila el carbono 1 de la F6P. Ésta reacción constituye el 2º y principal punto de control de la glucolisis, pues cuando las concentraciones de ATP son altas, este enzima es inhibido y cesa la glucolisis. También está controlada por las concentraciones de citrato. (fig. 3)

4° paso: Aldolasa. Fragmentación de la Fructosa-1,6-Bifosfato que dará 2 triosas fosfato: La enzima aldolasa (fructosa-1,6-bifosfato aldolasa), mediante una condensación aldólica reversible, rompe la fructosa- 1,6-bifosfato en dos moléculas de tres carbonos (triosas): dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído-3-fosfato. Existen dos tipos de aldolasa, que difieren tanto en el tipo de organismos donde se expresan, como en los intermediarios de reacción. (fig. 4)

5° paso: Triosa fosfato isomerasa. Isomerización de la dihidroxiacetona-fosfato (DHAP) que se transforma en otra molécula de gliceraldehido-3-P en una reacción reversible. Puesto que sólo el gliceraldehído-3-fosfato puede seguir los pasos restantes de la glucólisis, la otra molécula generada por la reacción anterior (dihidroxiacetona-fosfato) es isomerizada (convertida) en gliceraldehído-3-fosfato. Reacción catalizada por la triosa-fosfato isomerasa. (fig. 5)

Fase de beneficio energético (ATP, NADH)

6° paso: Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa. Oxidación y Fosforilación del D-Gliceraldehido-3-P (G3P) para dar 1,3-Bifosfoglicerato. Se trata de una oxidación que requiere por tanto una reducción. Al mismo tiempo se produce

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