GLUCÓLISIS
La glucólisis o glicólisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.1
El tipo de glucólisis más común y más conocida es la vía de Embden-Meyerhof, explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof.
El término puede incluir vías alternativas, como la vía de
Entner-Doudoroff. No obstante, glucólisis se usa con frecuencia como
sinónimo de la vía de Embden-Meyerhof. Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos.
REACCIONES QUIMICAS
1. Glucosa + ATP -----> Glucosa 6-fosfato + ADP + H^+
La enzima alostérica hexocinasa (o la glucocinasa) adiciona un grupo fosfato a la glucosa.
2. Glucosa 6-fosfato <---------> Fructosa 6-fosfato
La enzima glucosa 6-fosfato isomerasa transforma reversiblemente a la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato.
3. Fructosa 6-fosfato + ATP -------> Fructosa 1, 6-difosfato + ADP + H^+
La enzima alostérica fosfofructocinasa adiciona un grupo fosfato a la fructosa 6-fosfato, y esta reacción es el punto de control más importante de la glucólisis.
4. Fructosa 1, 6-difosfato <--------> Dihidroxiacetona fosfato 1 Gliceraldehído 3-fosfato
La enzima fructosa 1, 6-difosfato aldolasa separa reversiblemente a la fructosa 1, 6-difosfato en dos triosas fosfato.
5. Dihidroxiacetona fosfato <---------> Gliceraldehído 3-fosfato
La enzima triosa fosfato isomerasa transforma reversiblemente a la dihidroxiacetona fosfato en gliceraldehído 3-fosfato.
6. Gliceraldehído 3-fosfato + NAD^+ + Pi <-------> 1, 3-difosfoglicerato + NADH + H^+
La enzima gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa cataliza la oxidación del gliceraldehído 3-fosfato, teniendo a NAD+ como aceptor de electrones.
7. 1, 3-Difosfoglicerato + ADP <----------> 3-Fosfoglicerato + ATP
La enzima 3-fosfoglicerato cinasa transfiere el grupo 1-fosfato a ADP. Así, en dos reacciones consecutivas, la energía de oxidación de un grupo aldehído a un grupo carboxilo se almacena en la forma de ATP, siendo la primera fosforilación por sustrato de la glucólisis.
8. 3-Fosfoglicerato <--------> 2-Fosfoglicerato
La enzima 3-fosfoglicerato mutasa transfiere el grupo fosfato de la posición 3 a la posición 2.
9. 2-Fosfoglicerato <--------> Fosfoenolpiruvato + H2O
La enzima enolasa elimina agua del 2-fosfoglicerato y forma un grupo enol fosfato.
10. Fosfoenolpiruvato + H^+ + ADP <-------> Piruvato + ATP
La enzima alostérica piruvato cinasa transfiere el grupo fosfato al ADP en la segunda fosforilación por sustrato de la glucólisis.
Resumen de la glucólisis
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD^+ ---------> 2 Piruvato + 2H2O + 2 ATP + 2 NADH
Por cada molécula de glucosa que es degradada a piruvato y agua, la energía química obtenida se almacena en dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH.
Cada NADH, al oxidarse, rinde 3 ATP.
Y cada FADH, 2.
La enzima alostérica hexocinasa (o la glucocinasa) adiciona un grupo fosfato a la glucosa.
2. Glucosa 6-fosfato <---------> Fructosa 6-fosfato
La enzima glucosa 6-fosfato isomerasa transforma reversiblemente a la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato.
3. Fructosa 6-fosfato + ATP -------> Fructosa 1, 6-difosfato + ADP + H^+
La enzima alostérica fosfofructocinasa adiciona un grupo fosfato a la fructosa 6-fosfato, y esta reacción es el punto de control más importante de la glucólisis.
4. Fructosa 1, 6-difosfato <--------> Dihidroxiacetona fosfato 1 Gliceraldehído 3-fosfato
La enzima fructosa 1, 6-difosfato aldolasa separa reversiblemente a la fructosa 1, 6-difosfato en dos triosas fosfato.
5. Dihidroxiacetona fosfato <---------> Gliceraldehído 3-fosfato
La enzima triosa fosfato isomerasa transforma reversiblemente a la dihidroxiacetona fosfato en gliceraldehído 3-fosfato.
6. Gliceraldehído 3-fosfato + NAD^+ + Pi <-------> 1, 3-difosfoglicerato + NADH + H^+
La enzima gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa cataliza la oxidación del gliceraldehído 3-fosfato, teniendo a NAD+ como aceptor de electrones.
7. 1, 3-Difosfoglicerato + ADP <----------> 3-Fosfoglicerato + ATP
La enzima 3-fosfoglicerato cinasa transfiere el grupo 1-fosfato a ADP. Así, en dos reacciones consecutivas, la energía de oxidación de un grupo aldehído a un grupo carboxilo se almacena en la forma de ATP, siendo la primera fosforilación por sustrato de la glucólisis.
8. 3-Fosfoglicerato <--------> 2-Fosfoglicerato
La enzima 3-fosfoglicerato mutasa transfiere el grupo fosfato de la posición 3 a la posición 2.
9. 2-Fosfoglicerato <--------> Fosfoenolpiruvato + H2O
La enzima enolasa elimina agua del 2-fosfoglicerato y forma un grupo enol fosfato.
10. Fosfoenolpiruvato + H^+ + ADP <-------> Piruvato + ATP
La enzima alostérica piruvato cinasa transfiere el grupo fosfato al ADP en la segunda fosforilación por sustrato de la glucólisis.
Resumen de la glucólisis
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD^+ ---------> 2 Piruvato + 2H2O + 2 ATP + 2 NADH
Por cada molécula de glucosa que es degradada a piruvato y agua, la energía química obtenida se almacena en dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH.
Cada NADH, al oxidarse, rinde 3 ATP.
Y cada FADH, 2.
