7.2.2.1. Glucólisis

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 diez reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa (de seis átomos de carbono) en dos moléculas de piruvato (tres átomos de carbono cada una), capaces de seguir otras vías metabólicas y continuar produciendo energía para el organismo.

La glucólisis se produce en el citosol, no necesita oxígeno y se compone de varias reacciones químicas.

El rendimiento energético final de la glucólisis es de dos moléculas de ATP, ya que se consumen dos, pero se obtienen cuatro. Además, se forman dos moléculas de NADH, con poder reductor.

Fases de la glucólisis

La glucólisis se divide en dos fases principales y diez reacciones enzimáticas:

1. Fase de gasto energético o “fase de las hexosas” o “etapa preparativa”.

Esta primera fase de la glucólisis consta de cinco reacciones y consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato.

Es una etapa degradativa, no se produce oxidación. No se obtiene ATP, sino que se gastan 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

2. Fase de obtención de energía o “fase de triosas” o etapa “oxidativa”.

Consta de cinco reacciones en las que se reduce el NAD, que se transforma en NADH + H⁺, formándose 4 moléculas de ATP por trasferencia de grupos fosfato al ADP. Se obtiene una molécula de piruvato (forma ionizada del ácido pirúvico) por cada una de gliceraldehído, dos por cada glucosa.

By WYassineMrabetTalk✉This vector image was created with Inkscape. (Own work) [CC BY-SA 3.0 or GFDL], via Wikimedia Commons

Balance energético de la glucólisis

Casi todos organismos realizan la glucólisis, desde los procariotas a los seres pluricelulares. Se necesita utilizar dos moléculas de ATP para empezar, pero después se obtendrán dos moléculas de NADH y cuatro moléculas de ATP. Por lo que el balance energético final es de dos moléculas de NADH (que originarán más ATP en el caso de que se siga posteriormente un proceso de respiración) y dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

Recuerda: La ecuación global de la glucólisis es:

Glucosa + 2NAD⁺ + 2ADP + 2P_i → 2 ácido pirúvico + 2NADH + 2ATP + 2H⁺ + 2H₂O

Por cada molécula de glucosa se ha obtenido:

2 moléculas de ácido pirúvico.
2 moléculas de ATP (4-2).
2 moléculas de NADH.

Si la glucosa proviene del glucógeno, viene en forma de glucosa-6-fosfato, y se produce un ATP más, ya que la glucosa no se tiene que fosforilar.

Etapas clave de la glucólisis

Una de las etapas más importantes de la glucólisis es la etapa 6 (en algunos libros aparece dentro de la etapa 5), en la que se obtiene NADH. Si el NADH no se vuelve a oxidar, la ruta se detendrá. Según la disponibilidad de oxígeno se podrá oxidar de dos formas:

En condiciones aerobias, las moléculas de NADH ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico, que los llevará hasta el oxígeno (O₂), obteniéndose agua y regenerándose NAD⁺, que se volverá a utilizar en la glucólisis. Después, el ácido pirúvicoentra en la mitocondria y se transforma en grupos acetilo, que formarán el acetil coenzima A(acetil-CoA), que intervendrá en la respiración celular.
En condiciones anaerobias, en células en condiciones de anoxia (sin O₂, como ocurre en el músculo en condiciones anaerobias), el NADH se oxida a NAD⁺ mediante la reducción delácido pirúvico. La obtención de energía en condiciones anaeróbicas se denomina fermentación, (siendo el aceptor último de los electrones un compuesto orgánico) y tiene lugar en el citosol.

Lo que tienes que recordar de la glucólisis:

Se produce en el citoplasma.
Se obtiene ATP por fosforilación a nivel de sustrato.
Su eficacia energética es baja (2 ATP por cada molécula de glucosa).
Genera poder reductor (2 NADH).
Suministra a la célula precursores metabólicos.
No requiere la presencia de oxígeno.

Funciones de la glucólisis

Las funciones de la glucólisis son:

La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y fermentación (ausencia de oxígeno).
La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs, como parte de la respiración aeróbica.
La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden ser utilizados en otros procesos celulares.