La glucosa y la glucólisis

Ecuación general de la glucólisis:

Glucosa + Oxígeno ⟶ Dióxido de Carbono + Agua + Energía.

O bien,

C₆H₁₂O₆ + 6·O₂ ⟶ 6·CO₂ + 6·H₂O

ΔG = -686 kcal/mol

Aproximadamente el 40 % de la energía libre desprendida por la oxidación de la glucosa se conserva en la conversión de ADP a ATP.

Esquema global de la oxidación de la glucosa

En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico entra en el ciclo de Krebs donde se sintetiza más ATP y se transfieren más electrones y protones a las coenzimas. Estas coenzimas aceptoras de electrones transfieren su carga a la cadena transportadora de electrones a lo largo de la cual, paso a paso, los electrones caen a niveles inferiores de energía. A medida que esto ocurre, se fabrica mucho más ATP. Al final de la cadena transportadora, los electrones se reúnen con los protones y se combinan con el oxígeno, formándose agua. En ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en ácido láctico o etanol. Este proceso, llamado fermentación, no produce ATP, pero regenera las moléculas de coenzima aceptoras de electrones, necesarias para que la glucólisis continúe.

La glucólisis es un proceso en el cual una molécula de glucosa de 6 carbonos se escinde en dos moléculas de 3 carbonos de ácido pirúvico. Este proceso da como resultado un rendimiento neto de dos moléculas de ATP (a partir de ADP y fosfato inorgánico) y dos moléculas de NADH (a partir de NAD⁺).

La glucólisis comienza con una molécula de glucosa. En este proceso, primero se invierte energía por transferencia de un grupo fosfato desde una molécula de ATP, una por cada paso, a la molécula de azúcar. La molécula de 6 carbonos luegos se escinde y, de allí en adelante, la secuencia produce energía. En cierto momento se reduce una molécula de NAD⁺ a NADH y H⁺ almacenándose parte de la energía producida por la oxidación del gliceraldehído fosfato. En los pasos finales las moléculas de ADP toman energía del sistema, fosforilándose a ATP.

Resumiendo: para iniciar la secuencia glucolítica es necesaria la energía de los enlaces fosfato de dos moléculas de ATP. Posteriormente se producen dos moléculas de NADH a partir de dos de NAD⁺ y cuatro de ATP a partir de cuatro de ADP:

Glucosa + 2·ATP + 4·ADP + 2·Pi + 2·NAD⁺ ⟶ 2·Ácido pirúvico + 2·ADP + 4·ATP + 2·NADH + 2·H⁺ + 2·H₂O

De esta forma, una molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico. La ganancia neta, la energía recuperada, es dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH por molécula de glucosa. Las dos moléculas de ácido pirúvico contienen todavía una gran parte de la energía que se encontraba almacenada en la molécula de glucosa original. La serie de reacciones que constituyen la glucólisis se lleva a cabo virtualmente en todas las células vivas, desde las células procarióticas hasta las células eucarióticas de nuestros propios cuerpos.

	Glucosa
1° reacción cebadora	ATP			Hexoquinasa.
	ADP
	Glucosa 6 fosfato
				Fosfofructoquinasa
	Fructosa 6 fosfato
2° reacción cebadora	ATP			Fosfofructoisomerasa
	ADP
	Fructosa 1-6 bisfosfato
Ruptura de hexosa a triosa				Aldolasa
	Gliceraldehido 3 fosfato + dihidroxiacetona fosfato
				Isomerasa
	(2) gliceraldehido 3 fosfato
Oxidación y fosforilacion	2Pi + 2NAD+			Gliceraldehido 3 fosfodeshidrogenesa
	2NADH + H
	(2) 1,3 bisfosfoglicerato
Fosforilación a nivel de sustrato	2ADP			Fosfoglicerato quinasa
	2ATP
	(2) 3 fosfoglicerato
				Fosfogliceratomutasa
	(2) 2 fosfoglicerato
				Enolasa
	(2) fosfatoenolpirubato
Fosforilación a nivel de sustrato	2ADP			Piruvato quinasa
	2ATP
	(2) Piruvato

Bibliografía:

• Apuntes de clase - Facultad de Agronomía - U.B.A
• A. Lehninger, D, Nelson y M. Cox. "Principios de bioquímica". Editorial Omega, 2.000
• Helena Curtis - N. Sue Barnes. "Biología". Sexta edición en español

Autor: Diana Victoria Netto. Ingeniera Agrónoma. Argentina.

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)