Glucólisis: Una Ruta Metabólica Fundamental - Prof. Omaña, Diapositivas de Enfermería

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Rutas

metabolicas

Glucolisis

¿Qué es el metabolismo?

Es el conjunto de todas las reacciones químicas se producen en el

interior de las células de un organismo vivo. Mediante esas

reacciones se transforman moléculas de complejas a simples para

después usarlas en el desarrollo de otros compuestos.

Catabolismo Aerobio

Está formado por varias rutas metabólicas para la

obtención de ATP.

Moléculas necesarias para rutas metabólicas posteriores.

La energía que no se utiliza se disipa en forma de calor.

Todas las transformaciones

moleculares que desprenden

energía en los procesos

catabólicos son reacciones de

oxidación. En ellas se transfieren

electrones de un átomo o

molécula a otro. Toda oxidación

requiere una reducción; por ello

las reacciones se llaman redox.

En los procesos metabólicos

existen secuencias de reacciones

redox en las que se transfieren

átomos de hidrógeno o su

electrón de un compuesto a otro.

Glucolisis

La glucólisis es una serie de reacciones que extraen energía de la glucosa al romperla en dos

moléculas de tres carbonos llamadas piruvato. La glucólisis es una vía metabólica ancestral y se

encuentra en la gran mayoría de los organismos vivos hoy en día

Glucolisis

La glucolisis consiste en una secuencia de 10 reacciones

enzimáticas que catalizan la transformación de una molécula

de glucosa a dos de piruvato, con la producción de dos moles

de ATP y dos de NADH por mol de glucosa. Se trata de la ruta

metabólica mejor conocida, que desempeña un papel clave

en el metabolismo energético al proporcionar una parte

importante de la energía utilizada por la mayoría de los

organismos. Sirve en su función principal para preparar la

glucosa y otros carbohidratos para su posterior degradación

oxidativa.

FUNCIONES

Las funciones de la glucólisis son:

1. La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como

fuente de energía celular en respiración aeróbica (presencia de oxígeno)

y fermentación (ausencia de oxígeno).

2. La generación de piruvato, el cual pasará al ciclo de Krebs, como

parte de la respiración aeróbica.

3. La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden ser

utilizados en otros procesos celulares.

IMPORTANCIA

Los metabolitos fosforilados no pueden abandonar la célula.

Los grupos fosforilo son componentes esenciales en la

conservación enzimática de la energía metabólica.

La fijación de los grupos fosfato a los centros activos de las

enzimas proporciona energía de fijación que contribuye a reducir la

energía de activación, aumentando la especificidad de las

reacciones catalizadas enzimáticamente.

Etapas de la

glucólisis

Fase de gasto de energía (ATP)

● Reacción 1. fosforilación en el C6 de la Glucosa para dar Glucosa-6-fosfato. De

este modo se consigue activar la molécula (aumentar su energía), para poder

utilizarla en otros procesos. Para que se rompa el esqueleto carbonado es necesaria

la hidrolisis de una molécula de ATP de la reserva celular.

Glucosa + ATP Glucosa-6-fosfato + ADP

● Esta reacción es irreversible y esta catalizada por una enzima denominado

hexokinasa (kinasa = cataliza reacciones de fosforilación), que constituye el primer

punto de control de la ruta, pues es inhibida por altas concentraciones de G6P,

aunque es independiente de la concentración de ATP.

● Reacción 3. fosforilación de la Fructosa-6-P en el C1, para dar fructosa-1, 6-

bifosfato (FBP). Es una reacción irreversible, catalizada por una kinasa,

concretamente la fosfofructokinasa-1 (PFK-1), que fosforila el carbono 1 de la

F6P. Esta reacción constituye el 2º y principal punto de control de la glucolisis,

pues cuando las concentraciones de ATP son altas, este enzima es inhibido y

cesa la glucolisis. También esta controlada por concentraciones de citrato.

Fructosa-6-fosfato + ATP Fructosa-1,6-bisfosfato + ADP

● Reacción 4. fragmentación de la Fructosa-1, 6-Bifosfato que dará 2 triosas

fosfato: la enzima aldolasa (fructosa-1, 6-bifosfato aldolasa), mediante una

condensación aldolica reversible, rompe la fructuosa-1, 6-bifosfato en dos

moléculas de tres carbonos (triosas): dihidroxiacetona fosfato y gliceraldeido-

3-fosfato. Existen dos tipos de aldolasa, que difieren tanto en el tipo de

organismos donde se expresan, como en los intermediarios de reacción.

Fructosa-1,6-bisfosfato Dihidroxiacetona-fosfato + Gliceraldehído-3-fosfato

Fase de beneficio

energético

(ATP, NADH)

Reacción 6: Oxidación y Fosforilación del D-Gliceraldehido-3-Fosfato (G3P) para dar 1,3-

Bifosfoglicerato. Se trata de una oxidación que requiere por tanto una reducción. Al mismo

tiempo se produce la incorporación de un Pi (fósforo inorgánico) por cada molécula de

(G3P), el cual va unido mediante un enlace rico en energía. Los dos hidrógenos del

carbono 1 pasan a la coenzima NAD+, el cual se ha reducido a NAD + H+, y se forma un

nuevo enlace C = O. Se trata de una deshidrogenación u oxidación del sustrato.

La reacción es catalizada por una enzima denominada Gliceraldehido-3-fosfato

deshidrogenasa.