¿Qué es la glucólisis?
La glucólisis o glucólisis es una serie de reacciones químicas que utilizan las células para obtener energía a partir de la descomposición de la glucosa. También se llama vía Embden-Meyerhof, que son los científicos que la descubrieron.
La glucosa entra en la célula a través de la membrana celular y la glucólisis tiene lugar en el citoplasma, tanto en las células procarióticas como en las eucarióticas. Es una vía catabólica, ya que la molécula de glucosa se descompone para producir energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina).
En el proceso glicolítico, la oxidación de la glucosa ocurre sin la participación del oxígeno. La glucólisis consta de 10 reacciones químicas que transforman un compuesto de seis carbonos, la glucosa, en dos moléculas de tres carbonos, el piruvato.
Diagrama simplificado de la glucólisis. NAD+: dinucleótido de nicotinamida y adenina oxidado; NADH: dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido; ADP Difosfato de adenosina; ATP: trifosfato de adenosina.
La ecuación general de la glucólisis es:
Esto significa que una molécula de glucosa más 2 NAD +más 2 grupos ADP y 2 grupos fosfato dan 2 moléculas de piruvato, más 2 NADH, 2 protones H+2 moléculas de ATP y 2 de agua.
En la glucólisis se consumen:
- 1 molécula de glucosa.
- 2 moléculas de trifosfato de adenosina (ATP).
- 4 moléculas de adenosina difosfato (ADP)
- 2 moléculas de nicotinamida adenina dinucleótido oxidado (NAD+).
- 2 fosfatos (PO4).
En la glucólisis se producen:
- 4 moléculas de ATP,
- 2 moléculas de nicotinamida adenina dinucleótido reducido (NADH).
- 2 moléculas de piruvato.
Luego, el piruvato puede ingresar al ciclo de Krebs en la respiración aeróbica o la fermentación, el ATP se utilizará en otras reacciones celulares y el NADH puede ingresar a las mitocondrias para producir más ATP.
Ver también:
- ciclo de Krebs
- respiración celular
Reacciones de glucólisis
Paso 1 Fosforilación de glucosa: en esta reacción, la enzima glucoquinasa (o hexoquinasa en algunos tejidos) promueve la adición de un grupo fosfato del ATP al carbono 6 de la glucosa, formando glucosa 6-fosfato y ADP.
Paso 2 Conversión de glucosa 6-fosfatoLa glucosa 6-fosfato se convierte en fructosa 6-fosfato por la enzima fosfohexosa isomerasa.
Paso 3 Fosforilación de fructosa 6-fosfato: La fosfofructocinasa transfiere un grupo fosfato del ATP al carbono 1 de la fructosa 6-fosfato, formando fructosa 1,6-bisfosfato y ADP.
Paso 4 Descomposición de la fructosa 1,6-bisfosfato: La aldolasa descompone la fructosa 1,6-bifosfato en dos moléculas diferentes de tres carbonos, fosfato de dihidroxiacetona y 3-fosfato de gliceraldehído.
Paso 5 Conversión de fosfato de dihidroxiacetona: Para continuar el proceso de glucólisis, el fosfato de dihidroxiacetona debe transformarse en 3-fosfato de gliceraldehído. De este paso ahora hay dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato que continúan en tándem con las reacciones posteriores.
Paso 6 Fosforilación y oxidación de gliceraldehído 3-fosfato: el gliceraldehído 3-fosfato se oxida perdiendo dos hidrógenos, que pasan a NAD+formando NADH + H+. Al mismo tiempo, gana un grupo fosfato del fosfato inorgánico (PO43-). La enzima que cataliza este paso es la gliceraldehído fosfato deshidrogenasa y el producto que continúa al siguiente paso es el 1,3-bisfosfoglicerato.
Paso 7 Entrenamiento ATP: El 1,3-bisfosfoglicerato es una molécula con un alto nivel de energía porque tiene dos grupos fosfato. Un grupo fosfato se transfiere a la adenosina difosfato (ADP) para formar el primer ATP en el proceso de glucólisis por acción de la fosfoglicerato quinasa.
Paso 8 Cambiando lugares del grupo fosfato: El 3-fosfoglicerato tiene su grupo fosfato en el carbono 3, por lo que debe mover ese grupo fosfato al carbono 2. Esto lo hace la enzima fosfoglicerato mutasa y el producto es 2-fosfoglicerato.
Paso 9 Deshidratación de 2-fosfoglicerato: La enolasa es la enzima que cataliza la pérdida de una molécula de agua del 2-fosfoglicerato para formar fosfoenolpiruvato, que tiene un mayor potencial para la transferencia de grupos fosfato.
Paso 10 Formación de ATP: Este es el último paso de la glucólisis, donde la piruvato quinasa transfiere el grupo fosfato del fosfoenolpiruvato a un ADP, para formar ATP y piruvato.
En la siguiente tabla resumimos los diez pasos de la glucólisis con sus enzimas y productos.
| Aprobar | reactivos | Enzima | productos |
|---|---|---|---|
| 1 | Glucosa + ATP | Glucoquinasa (hexoquinasa) |
Glucosa 6-fosfato + ADP |
| 2 | Glucosa-6-fosfato | Isomerasa de fosfohexosa | Fructosa-6-fosfato |
| 3 | Fructosa-6-fosfato + ATP | Fosfofructoquinasa | Fructosa 1,6-bifosfato |
| 4 | Fructosa 1,6-bifosfato | aldolasa | Fosfato de dihidroxiacetona Gliceraldehído 3-fosfato |
| 5 | fosfato de dihidroxiacetona | triosa fosfato isomerasa | gliceraldehído 3-fosfato |
| 6 | Gliceraldehído 3-fosfato + NAD+ | Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa | 1,3-bisfosfoglicerato + NADH + H+ |
| 7 | 1,3-bifosfoglicerato + ADP | fosfoglicerato quinasa | 3-fosfoglicerato + ATP |
| 8 | 3-fosfoglicerato | Fosfoglicerato mutasa | 2-fosfoglicerato |
| 9 | 2-fosfoglicerato | enolasa | Fosfonolpiruvato + H2CUALQUIERA |
| diez | Fosfonolpiruvato + ADP | piruvato quinasa | Piruvato + ATP |
Las referencias
Chaudhry, R., Varacallo, M. (2021) Bioquímica, Glucólisis. En: StatPearls [Internet]. La isla del tesoro (FL): StatPearls Publishing. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482303/
Nelson, DL, Cox, MM, Hoskins, AA (2021) Principios de bioquímica de Lehninger. 8ª ed. Aprendizaje de Macmillan. Bostón.