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Glucólisis

La glucólisis o glicólisis es la vía metabólica de oxidación de la glucosa. Consiste en diez reacciones a través de las cuales cada molécula de glucosa se convierte en dos de piruvato. Es la forma más rápida para conseguir energia en la células

La vía glicolítica tiene tres funciónes. Por un lado se utiliza para obtener ATP y NADH+ + H+, fuentes de energia. También tiene como misión producir piruvato para continuar la respiración aeróbica. Por último, suministra monómeros de 3 y 6 carbonos para reacciones biosintéticas. Estos monómeros son algunos de los intermediarios que se originan durante los 10 pasos.

Fases de la glucólisis

Veamos cuales son las reacciones de la glucólisis y las enzimas que participan en esta vía metabólica.

1º Fase:

1. Fosforilación en el C6 de la glucosa por la enzima hexoquinasa o glucoquinasa hepática dando glucosa-6-fosfato (G-6-P). Esta reacción consume un ATP.

Hexokinasa: Alta afinidad (baja Km) por glucosa
Glucokinasa hepática: Baja afinidad (alta Km) por glucosa

2. Isomerización por la fosfohexosa isomerasa convirtiendose la G-6-F en fructosa-6 fosfato (F-6-P). Es una isomerizacion ya que se convierte una aldosa en una cetosa.

3. Fosforilacion de la fructosa-6-fosfato por la fosfofructokinasa-1 (PFK1) a fructosa-1,6-bifosfato, consumindo un ATP. Es la primera reacción comprometida. La PFK1 se regula alostericamente.

La estrategia de estos pasos es atrapar la glucosa en el interior celular y formar un compuesto fácilmente escindible en unidades fosforiladas de 3C.

4. Se rompe la F-1,6-BP en dos triosas un gliceraldehido‐3‐P (aldosa) y una dihidroxiacetona‐P (cetosa) por la enzima F‐1,6‐BP aldolasa.

5. Solo el G-3-P puede ser degradado en las siguientes reacciones, por eso la dihidroxiacetona‐P se convierte en gliceraldehido‐3‐P mediante la triosa‐P‐isomerasa.

Glucólisis

2º Fase:

6. Oxidación de G‐3‐P a 1,3‐bifosfoglicerato por el enzima gliceraldehido‐3‐P‐deshidrogenasa. Se producen también 2NADH+ + H+.

7. 1,3‐bifosfoglicerato es convertido en 3-fosfoglicerato por la enzima fosfoglicerato fosfatasa que transfiere los grupo fosfatos a moléculas de ADP, con la producción de 2 moléculas de ATP.

8. El 3-fosfoglicerato se convierte en 2‐P‐Glicerato por la fosfoglicerato mutasa, que cambia el grupo fosfato de un carbono a otro.
9. El 2-fosfoglicerato se convierte en fosfoenolpiruvato por la enzima enolasa.
10. Finalmente el P-Enolpiruvato es desfoforilado y se convertira en piruvato por la enzima piruvato kinasa. Se producen otros dos ATPs.

Balance energetico de la glucolisis

En la glucolisis se invierten 2 ATP y se obtienen 2 x 2 ATP = 4 ATP. Por lo tanto se obtienen 2 ATP por cada molécula de glucosa que se oxida.

Los 2 NADH+ pueden ser usados en rutas anabólicas (de síntesis) o para producir ATP a través de la fosforilación oxidativa. Cada NADH+ se convierte en 2.5 ATPs, así que serían 5 moléculas de ATP más.

Glicolisis anaerobia o fermentación

Se produce en condiciones de baja concentración de oxigeno. Aunque es típica de bacterias y levaduras, también se produce en algunas células animales, como el eritrocito, que carece de mitocondrias o las células musculares durante actividad intensa.

En estos casos el NADH+ producido por la glicólisis, no se utiliza en la fosforilación oxidativa, ya sea por que no hay mitocondrias como en el eritrocito, o por que la producción de NADH+ supera la capacidad de oxidación de la cadena respiratoria. si no que

Si no hay NAD, la glucólisis no puede continuar (se necesita para oxidar G-3-P) por lo que hay que oxidar el NADH+ de otra manera. Dependiendo del organismo, existen dos formas, fermentaciones, para conseguirlo.

Por una lado, la fermentación alcohólica, mediante la que se convierte el piruvato en etanol. Es el proceso por el que se producen las bebidas alcohólicas.

fermentacion alcoholica

Por otro lado, la fermentación láctica, convierte piruvato en ácido láctico o lactato. Es el tipo de fermentación que ocurre en el musculo durante la actividad intensa.

Oxidación de otros azucares

Otros azúcares abundantes en la dieta también son metabolizados canalizandose hacia la glicólisis.

La fructosa se metaboliza de distinta forma en el musculo y en el higado, debido a la diferente distribución de enzimas. Se puede metabolizar hacia la glucólisis por dos vías:

  • En el higado la fructosa es fosforilada por la fructokinasa convirtiendse en F‐1‐P, que se convierte a gliceraldehido y dihidroxiacetona‐P por la enzima aldolasa B. El gliceraldehido se fosforila dando gliceraldehido‐P gracias a una triosa kinasa. Finalmente el gliceraldehido y la dihidroxiacetona‐P pueden entrar en la vía glucolítica.
  • En el musculo y algunos otros tejidos no existe fructokinasa, pero la fructosa puede convertirse en F‐6‐P por la hexokinasa y esta puede entrar en la glucólisis. La hexokinasa tiene poca afinidad por la fructosa.

La galactosa se convierte en G‐6‐P en tres pasos y después sigue la vía glucolítica.
1. Gal + ATP -> Gal‐1‐P + ADP + H (Galactokinasa)
2. Gal‐1‐P -> UDP‐Gal + G‐1‐P (UDP‐Glucosa) (Gal‐1‐P uridil transferasa)
3. UDP‐Gal + G‐1‐P -> G‐1‐P + UDP‐Glucosa (UDP‐galactosa‐4‐epimerasa)

La sacarosa se degrada en glucosa + fructosa y la lactosa en glucosa + galactosa, que se metabolizan como ya hemos visto.

[easyazon_link identifier=”1429234148″ locale=”US” tag=”masq-20″]Lehninger Principles of Biochemistry[/easyazon_link]

6 comentarios en “Glucólisis

  1. muy bueno el articulo!!

    Solo una observación, note que al referirte en algunos pasos a las moléculas fosfatadas de glucosa o fructuosa ponías por ejemplo: G-6-F (Glucosa-6-fosfato) y luego ponías F-6-P (Fructosa -6-phosphate) y aunque se que lo debes de haber hecho para evitar que confundieran la segunda F con otra fructosa, lo podrias mencionar para que los lectores no se confundan y sepan que la P significa fosfato pero en Inglés.

    Nuevamente felicidades y espero sigas subiendo material tan bueno como este 😀

  2. Hola, me agradaría utilizar tu artículo para una ponencia. Crees que puedas darme tu apellido para hacer la cita bibliografía.
    Muchas gracias.

  3. Hola soy profesor de biología y me encontré con este material de la glucolisis que me gustaría citar, no obstante no tengo tu apellido para hacerlo, ya que trato de inculcar en mis estudiantes siempre el derecho de autor…..me gustaría que me enviase la información bibliográfica de tu blog…
    mil gracias.

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