Glucólisis

La célula requiere de ATP para la realización de los trabajos producidos en la misma. Aquí desarrollaremos como se genera ATP a partir de dos procesos importantes: glucólisis y respiración.

Glucólisis

En este proceso se realiza la oxidación de la glucosa, a partir de la degradación de la misma, donde se liberarán electrones que brindarán energía a la célula. La glucólisis consiste en una serie de 9 pasos que desarrollaremos a continuación, cada uno catalizado por la acción de una enzima específica.

Paso 1: se agrega un fosfato al carbono 6 de una molécula de glucosa, cuyo enlace es rico en energía química. Una molécula de ATP se convierte en ADP al liberar su fosfato. 1 ADP

Paso 2: la molécula de glucosa transforma su estructura hexagonal en una pentagonal como una fructosa; ambas moléculas tienen la misma cantidad de átomos pero dispuestos de manera diferente.

Paso 3: se agrega un grupo fosfato enlazado a la posición 1 de la fructosa, formándose fructosa 1,6 difosfato. 1 ADP

La enzima que cataliza este paso es alostérica, ya que su actividad se ve inhibida por un efector alostérico, que es el ATP. Cuando el ATP se encuentra en una gran cantidad en la célula, la actividad de la enzima se inhibe. Lo que genera que cese la producción de ATP como el proceso de glucólisis, permitiendo que la molécula de glucosa no se degrade y se mantenga. Cuando la célula comienza a consumir las reservas de ATP, la enzima comienza su acción degradando la molécula de glucosa.

Paso 4: la molécula de 6 carbonos se escinde en 2 moléculas de 3 carbonos: la dihidroxiacetona fosfato y el gliceraldehido fosfato. La interconvertividad es catalizada por la enzima isomerasa. Como el gliceraldehido fosfato será utilizado para las siguientes reacciones el dihidroxiacetona fosfato se convierte en un gliceraldehido fosfato, generándose así dos moléculas de gliceraldehido fosfato.

Paso 5: las moléculas de gliceraldehido fosfato se oxidan, liberando energía, y el NAD+ se reduce a NADH y H+. En este proceso de oxidación también se agrega un grupo fosfato a la posición 1 de cada molécula, cuya posición 3 y 1 estarán enlazadas a un fosfato. 2 iones de hidrogeno positivos y 2 NADH

Paso 6: el fosfato de la posición 1, se utiliza para generar ATP agregándolo a una molécula de ADP. Queda por tanto la posición 3 de la molécula unida a un fosfato. 2 ATP

Paso 7: el fosfato de la posición 3, pasa a la posición 2 de la molécula.

Paso 8: se elimina una molécula de agua en cada molécula. 2 moléculas de agua

Paso 9: el fosfato se transfiere a una molécula de ADP formándose ATP, y las dos moléculas de 3 carbonos constituyen 2 ácidos pirúvicos. 2 ATP y 2 ácidos pirúvicos

Se obtuvo: 2 moléculas de ADP, 2 H+, 2 NADH, 4 ATP, 2 moléculas de agua, 2 ácidos pirúvicos

El proceso de glucólisis ocurre en todas las células, tanto procariontes como eucariontes.