Glucolisis

La Glucolisis

Definición:

Es el proceso mediante el cual una molecula de glucosa se transforma en dos moleculas de piruvato. La glucolisis es la primera fase en la digestión de los azucares, en donde la glucosa es descompuesta en elementos más simples dentro de las células del organismo.

Basicamente la glucolisis es una secuencia de reacciones bioquimicas catalizadas por enzimas, puede darse tanto en condiciones aerobicas como en condiciones anaerobicas.

Funciones:

Las proteínas, los lípidos y los polisacáridos que ingerimos con los alimentos deben partirse en moléculas más pequeñas para que las células puedan usarlos. La ``rotura'' enzimática de los mismos o catabolismo, tiene lugar en tres etapas.

1. La primera etapa es la digestión, ocurre principalmente en el intestino. Alli los polímeros grandes se rompen en las subunidades monoméricas que los constituyen mediante la acción de enzimas que se secretan.

2. La segunda etapa ocurre en el citoplasma luego de que las moléculas más pequeñas generadas en la primera etapa entran en las células, donde se las continúa degradando. La mayor parte de los átomos de carbono e hidrógeno de los azúcares son convertidos en ``piruvato'', el que ingresa en las mitocondrias y es convertido en los grupos acetílicos del compuesto acetil co-enzima A (acetil CoA). Este compuesto también es generado a partir de los ácidos grasos.

El proceso más importante de la segunda etapa del catabolismo es la ``glucólisis'', la que puede generar ATP en ausencia de oxígeno. Durante este proceso una molécula de glucosa con seis átomos de carbono se convierte en dos moléculas de piruvato, cada una de ellas con tres átomos de carbono. Esta conversión involucra una secuencia de 9 pasos enzimáticos en los que se crean intermediarios que contienen fosfatos. La célula hidroliza dos moléculas de ATP para poner en marcha los primeros pasos del proceso, pero al final produce cuatro moléculas de ATP, por lo que hay una ganancia neta de ATP.

3. En la tercera etapa el grupo acetílico del acetil CoA es completamente degradado en CO y H O. Es durante esta última etapa que se genera la mayor parte del ATP. A través de una serie de reacciones acopladas, prácticamente la mitad de la energía que, en teoría, puede derivarse de la combustión de carbohidratos y grasas es usada para producir la reacción, energéticamente desfavorable, de fosforilación del ADP en ATP ( ). Existen alrededor de moléculas de ATP en solución en el interior de una célula típica.

Etapas de Glucolisis:

La glucólisis se divide en dos partes principales y diez reacciones enzimáticas, que se describen a continuación.

Parte 1 - Fase de gasto de energía (ATP)

Esta primera fase de la glucólisis consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído.

1er paso: Hexoquinasa

La primera reacción de la glucólisis es la fosforilación de la glucosa, para activarla (aumentar su energía) y así poder utilizarla en otros procesos cuando sea necesario. Esta activación ocurre por la transferencia de un grupo fosfato del ATP, una reacción catalizada por la enzima hexoquinasa, la cual puede fosforilar (añadir un grupo fosfato) a moléculas similares a la glucosa, como la fructosa y manosa. Las ventajas de fosforilar la glucosa son 2: La primera es hacer de la glucosa un metabolito más reactivo, mencionado anteriormente, y la segunda ventaja es que la glucosa fosfato no puede cruzar la membrana celular a diferencia de la glucosa. De esta forma se evita la pérdida de sustrato energético para la célula.

2° paso: Glucosa-6-P isomerasa

Éste es un paso importante, ya que aquí se define la geometría molecular que afectará los dos pasos críticos en la glucólisis: El próximo paso, que agregará un grupo fosfato al producto de esta reacción, y el paso 4, cuando se creen dos moléculas de gliceraldehido que finalmente serán las precursoras del piruvato.

3er paso: Fosfofructoquinasa

Fosforilación de la fructosa fosfato en el carbono 1, con gasto de un ATP, a través de la enzima fosfofructoquinasa . También este fosfato tendrá una baja energía de hidrólisis. Por el mismo motivo que en la primera reacción, el proceso es irreversible. El nuevo producto se denominará fructosa bifosfato. La irreversibilidad es importante, ya que la hace ser el punto de control de la glucólisis. Como hay otros sustratos aparte de la glucosa que entran en la glucólisis, el punto de control no está colocado en la primera reacción, sino en ésta. La fosfofructoquinasa tiene centrosalostéricos, sensibles a las concentraciones de intermediarios como citrato y ácidos grasos. Liberando una enzima llamada fosfructocinasa que fosforila

...