Glucolisis citosolica

La glucolisis 


La palabra glucólisis o glicólisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura) con lo cual en este proceso lo que vamos a ver es la ruptura de una molécula de glucosa para formar dos moléculas de piruvato. Este proceso está formado por diez reacciones enzimáticas que transforman una molécula de glucosa (que es una exosa) en dos moléculas de 3 carbonos cada una (es decir, en dos triosas) que finalmente se transforman en ácido pirúvico. 

Es la ruta metabólica más rápida para conseguir energía para las células. 

La glucolisis se desencadena dentro de la célula, concretamente en el citoplasma, que es la solución acuosa que se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. 

Las fuentes de la glucosa para la célula son dos, la que procede del glucógeno almacenado y la que procede del torrente sanguíneo. 

En la glucolisis hay dos fases, la primera en la que se invierte energía, es decir hay un gasto de ATP y la segunda fase que es de beneficio energético. 

La primera reacción es una reacción de gasto energético y lo que se produce es una fosforilación de la molécula de glucosa. La enzima que cataliza esta reacción es la hexoquinasa, utilizando el ATP para transferir el grupo fosfato terminal del ATP al grupo hidroxilo del sexto carbono de la glucosa, pasando a formar glucosas-6-fosfato y ADP. Este paso es prácticamente irreversible e impide que la glucosa pueda cruzar de nuevo la membrana celular y salir de ella. 

Cuando esta primera reaccion se produce en en hígado o páncreas las enzima quinasa se llama glucoquinasa 


En la segunda reacción la glucosa-6-fosfato se isomeriza a fructosa-6-fosfato, mediante la enzima glucosa-6-fosfato isomerasa. Recordemos que la isomerización es el proceso químico en el cual una molécula es transformada en otra que posee los mismos átomos pero de forma distinta. 

En el tercer paso la fructosa-6-fosfato sufre otra fosforilación, pero esta vez en el carbono 1, la enzima encargada de catalizar esta acción es la fosfofructoquinasa 1, y como es una quinasa interviene el ATP, cediendo en fosfato a la fructosa pasando así a formar fructosa 1,6 bisfosfato más ADP. En este paso es el último de la primera fase en la que hay gasto energético. 

En el cuarto paso, la enzima aldolasa rompe la fuctosa 1,6 bisfosfato y la divide en dos moléculas de tres carbonos, dihidroxiacetona-fosfato y gliceraldeido-3-fosfato. 

En el quinto paso la dihidroxiacetona-fosfato no puede seguir el proceso restante de la glucolisis y sufre una isomerización, es decir una transformación, se isomeriza a gliceraldeido-3-fosfato, Esta reacción es catalizada por la enzima triosa fosfato isomerasa, quedando dos moléculas de gliceraldeido-3-fosfato como resultado. Este es un paso importante en la glucolisis, ya que a partir de aquí todas las reacciones restantes ocurrirán dos veces, además empieza la fase de beneficio energético, ya que hasta aquí solo habíamos invertido dos moléculas de ATP. 

Sexto paso, el gliceraldeido-3-fosfato se oxida mediante la reducción de un NAD+ para añadir un ion de fosfato al primer carbono de la molécula, dando como resultado una molécula de 1.3 bisfosfoglicerato, El NAD+ reducido incorpora un H+ (protón de hidrogeno) obteniendo NADH con carga neutra. 

En el séptimo paso la molécula 1,3 bisfosfoglicetaro mediante la acción de la enzima fosfoglicerato quinasa, cede el grupo fosfato del primer carbono a una molécula de ADP para formar ATP y 3-fosfoglicerato. En este paso ya hemos conseguido recuperar dos moléculas de ATP, ya que como he mencionado anteriormente estas reacciones ocurren dos veces. 

En el octavo paso el 3-Fosfoglicerato se isomeriza a 2-Fosfoglicerato por la acción de la fosfoglicerato mutasa. 

En el noveno paso la acción de la enzima enolasa, elimina una molécula de agua (H2O) deshidrogenando el 2 fosfoglicerato obteniendo como resultado fosfoenolpiruvato. 

Décimo y ultimo paso, el fosfoenolpiruvato sufre una desfosforilación, cediendo el grupo fosfato a una molécula de ADP obteniendo como resultado dos moléculas de piruvato y dos ATP, En este último paso la enzima que interviene es una quinasa, concretamente la piruvato quinasa. 

Aunque en la segunda fase de la glucolisis se obtienen cuatro moléculas de ATP, como podemos observar en este resumen, el rendimiento neto de la glucolisis a partir de una molécula de glucosa es de dos ATP, dos NADH y dos piruvatos ya que en la primera fase hay un gasto de dos ATP. 

En este punto final de la glucolisis, el piruvato puede tomar dos rutas distintas dependiendo de las demandas energéticas, En un contexto aeróbico puede entrar en la mitocondria para seguir su degradación y conseguir más ATP o si las demandas energéticas son muy altas puede reducirse y transformarse en lactato, pero esto lo dejamos para otra entrada.

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