Síntesis De Energía

Síntesis de energía

El Adenosín trifosfato es la molécula de energía que necesitan las células para poder cumplir con sus funciones vitales. El ATP es sintetizado por las mitocondrias, un orgánulo pequeño de forma esférica que contiene las enzimas de los ciclos de los ácidos tricarboxílicos y de otras vías químicas. La glucosa es una de las principales moléculas que se utilizan para producir ATP. La producción aerobia de ATP a partir de glucosa sigue comúnmente dos vías: la glucólisis y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Cada una de estas vías produce pequeñas cantidades de ATP, pero sus aportes más importantes son los electrones de alta energía que son transportados por las moléculas NADH y 〖FADH〗_2, al sistema transportador de electrones en las mitocondrias. Este, a su vez transfiere la energía al enlace fosfato de alta energía del ATP. Los productos finales del proceso son: ATP (energía), agua (puede ser reutilizada por la célula) y dióxido de carbono (desecho).

En la glucólisis, los carbohidratos ingresan en forma de glucosa. Este proceso sirve para convertir a la glucosa en acetil CoA para que pueda entrar al ciclo de ácidos tricarboxílicos. Las enzimas de la glucólisis se encuentran en el citosol. No requiere oxígeno y se puede resumir a que la glucólisis convierte la glucosa y el glucógeno en piruvato. Esta vía convierte a la glucosa, un azúcar de seis carbonos en dos moléculas de piruvato, de tres carbonos. Para que la glucosa se convierta en piruvato, pasa por diez pasos. Primero la hexoquinasa (enzima del lisosoma) separa un fósforo del ATP y lo agrega a una molécula de glucosa. De Glucosa 6-fosfato por acción de la fosfohexosa isomerasa se convierte en fructosa 6-fosfato. De Fructosa 6- fosfato por acción de fosfofructoquinasa se convierte en fructosa 1,6 difosfato. De Fructosa 1,6 difosfato (por intervención de un aldehído) se producen Dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído 3- fosfatasa. De Dihidroxiacetona fosfato (por acción de una isomerasa trifosfato) se da gliceraldehído 3- fosfato y viceversa. Al Gliceraldehído 3- fosfato se le agrega un fosfato (por reacción de deshidrogenasa gliceraldehído 3-fosfato) se produce 1,3 bifosfogliceraldehído. De 1,3 gliceraldehído difosfato y un ADP (reacciona con un fosfoglicerato quinasa) da un 3 fosfoglicerato y ATP. De 3 fosfoglicerato reacciona con fosfoglicerato mutasa se forma 2- fosfoglicerato, en esta reacción solo se cambia el fosforo del carbono tres al carbono dos. 2 fosfoglicerato en una reacción con enolasa se desprende una molécula de H2O se forma un fosfoenolpiruvato. De fosfoenolpiruvato y ADP reacciona con un piruvato quinasa para formar piruvato ATP. Casi en todas las reacciones que se muestran se desprende una molécula de ATP.

Si la célula no contiene el oxígeno suficiente, el piruvato debe ser transformado en lactato, pero si se cuenta con el oxígeno requerido, entonces éste ingresa al ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Una vez en la matriz mitocondrial, el piruvato se convierte en el intermediario clave acetil CoA, formado de dos carbonos y una coenzima. La síntesis del acetil CoA a partir del piruvato y de la coenzima A produce una molécula de NADH. Durante la reacción, uno de los carbonos del piruvato es liberado en forma de 〖CO〗_2. El acetil CoA libera su unidad acilo de dos átomos de carbono en la vía del ciclo de los ácidos tricarboxílicos a través de su combinación con una molécula de oxacelato, de cuatro carbonos, que es el último intermediario del ciclo. La molécula de citrato resultante, de seis átomos de carbono, pasa luego a través de una serie de reacciones hasta que completa el ciclo como una molécula de oxacelato. Los electrones de alta energía capturan la energía liberada por las reacciones y estos forman parte de las moléculas NADH y una de 〖FADH〗_2 que llevan la energía al ATP. Al final de la cadena transportadora

...