La glucólisis, lisis o escisión de la glucosa, tiene lugar en una serie de nueve reacciones, cada una catalizada por una enzima específica, hasta formar dos moléculas de ácido pirúvico, con la producción simultanea de ATP. La ganancia neta es de dos moléculas de ATP, y dos de NADH por cada molécula de glucosa.
Las reacciones de la glucólisis se realizan en el citoplasma y pueden darse en condiciones anaerobias, es decir en ausencia de oxígeno.
Los primeros cuatro pasos de la glucólisis sirven para fosforilar (incorporar fosfatos) a la glucosa y convertirla en dos moléculas del compuesto de 3 carbonos gliceraldehído fosfato (PGAL). En estas reacciones se invierten dos moléculas de ATP a fin de activar la molécula de glucosa y prepararla para su ruptura.
pasos 1-4 (fase de inversion de energia):
se consume energia. En esta fase el ATP es usado para energizar una molecula de glucosa, que estan listas para liberar energia.
pasos 5 - 9 ( fase de recompenza de energia):
cede energia para la celula. En esta fase dos moleculas NADH se producen para cada molecula inicial de glucosa, y 4 moleculas de ATP son generadas.
Desde la primera fase se usan dos moleculas de ATP, se gana para la celula dos moleculas de ATP por cada molecula de glucosa que entra en la glicolisis.
REACCIONES QUE SE LLEVAN A CABO DURANTE LA GLUCOLISIS:
La glucolisis tiene lugar en una serie de nueve reacciones.
Estas son:
Paso 1
La serie de reacciones glucolíticas se inicia con la activación de la glucosa
Glucosa + ATP = glucosa 6 fosfato + ADP
La reacción del ATP con la glucosa es exergónica.
Parte de la energía liberada se conserva en el enlace que une al fosfato con la molécula de glucosa que entonces se energiza.
paso 2
La glucosa 6-fosfato sufre una reacción de reordenamiento catalizada por una isomerasa, con lo que se forma fructosa 6-fosfato.
paso 3
La fructosa 6-fosfato acepta un segundo fosfato del ATP, con lo que se genera fructosa 1,6-difosfato; es decir fructosa con fosfatos en las posiciones 1 y 6.
La enzima que regula esta reacción es la fosfofructocinasa.
Nótese que hasta ahora se han invertido dos moléculas de ATP y no se ha recuperado energía.
La fosfofructocinasa es una enzima alostérica, el ATP es un efector alostérico que la inhibe. La interacción alostérica entre ellos es el principal mecanismo regulador de la glucólisis. Si existe ATP en cantidades suficientes para otros fines de la célula, el ATP inhibe la actividad de la enzima y así cesa la producción de ATP y se conserva glucosa. Al agotar la célula la provisión de ATP, la enzima se desinhibe y se reanuda la degradación de la glucosa. Este es uno de los puntos principales del control de la producción de ATP.
paso 4
La fructosa 1,6 -difosfato se divide luego en dos azúcares de 3 carbonos, gliceraldehído 3-fosfatos y dihidroxiacetona fosfato. La dihidroxiacetona fosfato es convertida enzimáticamente (isomerasa) en gliceraldehído fósfato. Todos los pasos siguientes deben contarse dos veces para tener en cuenta el destino de una molécula de glucosa.
Debemos recordar que hasta el momento no se ha obtenido ninguna energía biológicamente útil. En reacciones siguientes, la célula recupera parte de la energía contenida en el PGAL.
paso 5
Las moléculas de PGAL se oxidan es decir, se eliminan átomos de hidrógeno con sus electrones, y el NAD+ se reduce a NADH. Esta es la primera reacción de la cual la célula cosecha energía. El producto de esta reacción es el fosfoglicerato. Este compuesto reacciona con un fosfato inorgánico (Pi) para formar 1,3 difosfoglicerato. El grupo fosfato recién incorporado se encuentra unido por medio de un enlace de alta energía.
paso 6
El fosfato rico en energía reacciona con el ADP (adenosin difosfato) para formar ATP. En total dos moléculas de ATP por molécula de glucosa. Esa transferencia de energía desde un compuesto con un fosfato, de alta energía se conoce como fosforfiación.
paso 7
El grupo fosfato remanente se transfiere enzimáticamente de la posición 3 a la posición 2 (ácido 2-fosfoglicérico).
paso 8
En este paso se elimina una molécula de agua del compuesto 3 carbono. Este reordenamiento interno de la molécula concentra energía en la vecindad del grupo fosfato. El producto es el ácido fosfoenolpirúvico (PEP).
paso 9
El ácido fosfoenolpirúvico tiene la capacidad de transferir su grupo fosfato a una molécula de ADP para formar ATP y ácido pirúvico. (Dos moléculas de ATP y ácido pirúvico por cada molécula de glucosa).
ECUACION DE LA GLUCOSIS
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ = 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
RESUMEN
En la primera etapa se utilizan 2 ATP y la segunda produce 4 ATP y 2 NADH. Otros azúcares, además de la glucosa, como la manosa, galactosa y las pentosas, así como el glucógeno y el almidón, pueden ingresar en la glucólisis una vez convertidos en glucosa 6-fosfato.
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