La glucólisis o glicolisis (del griego glycos: azúcar y lysis: ruptura), es la vía metabólica
encargada de oxidar o fermentar la glucosa y así obtener energía para la célula. Ésta consiste de diez
reacciones enzimáticas que convierten a la glucosa en dos moléculas de
piruvato, la cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar
entregando energía al organismo.
Es la vía inicial del catabolismo (degradación) de carbohidratos, y tiene
tres funciones principales:
1.- La generación de moléculas de alta
energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular
en procesos de respiración
aeróbica(presencia de oxígeno) y anaeróbica (ausencia de oxígeno).
2.- La generación de piruvato que pasará al Ciclo de
Krebs, como parte de la respiración aeróbica.
3.- La producción de intermediarios de 6 y 3
carbonos que pueden ser ocupados por otros procesos celulares.
Cuando hay ausencia de oxígeno (anoxia o hipoxia), luego que la glucosa ha
pasado por este proceso, el piruvato sufrefermentación, una segunda vía
de adquisición de energía que, al igual que la glucólisis, es poco eficiente.
El tipo de compuesto obtenido de la fermentación suele variar con el tipo de
organismo. En los animales, el piruvato fermenta a lactato y en levadura, el
piruvato fermenta a etanol.
En eucariotas y procariotas, la
glucólisis ocurre en el citosol de la célula. En células vegetales, algunas de las reacciones
glucolíticas se encuentran también en el ciclo de Calvin, que
ocurre dentro de los cloroplastos.
La amplia conservación de esta vía incluye
los organismos filogenéticamente más antiguos, y por esto se considera una de
las vías metabólicas más antiguas.
Ciclo de Krebs
Ciclo de Krebs
El ciclo de Krebs[U1] (conocido también como
ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico) es un ciclo
metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno
durante el proceso de respiración celular. En estos organismos aeróbicos, el
ciclo de Krebs es el anillo de conjunción de las rutas metabólicas responsables
de la degradación y desasimilación de loscarbohidratos, las grasas y las proteínas en anhídrido carbónico y agua, con la formación de energía química. El ciclo de Krebs es una ruta metabólica anfibólica, ya que participa tanto en procesos catabólicos como anabólicos. Este ciclo proporciona muchos precursores para la producción de algunos aminoácidos, como por ejemplo el cetoglutarato y el oxalacetato, así como otras moléculas fundamentales para la célula.
El ciclo toma su nombre en honor del científico anglo-alemán Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los elementos clave de la ruta metabólica
Cadena Respiratoria[U2]
Conceptos Generales
La misión
de la cadena transportadora de electrones es la de crear un gradiente electroquímico
que se utiliza para la síntesis de ATP. Dicho gradiente electroquímico se
consigue mediante el flujo de electrones entre diversas sustancias de esta
cadena que favorecen en último caso la translocación de protones que generan el
gradiente anteriormente mencionado. De esta forma podemos deducir la existencia
de tres procesos totalmente dependientes:
§
Un flujo de electrones desde sustancias individuales
§
Un uso de la energía desprendida de ese flujo de electrones que
se utiliza para la translocación de protones en contra de gradiente, por lo que
energéticamente estamos hablando de un proceso desfavorable.
§
Un uso de ese gradiente electroquímico para la formación de ATP
mediante un proceso favorable desde un punto de vista energético.
La Cadena Respiratoria
En este punto la célula ha ganado solo 4 ATP, 2 en la glucólisis
y dos en el ciclo de Krebs, sin embargo ha capturado electrones energéticos en
10 NADH2 y 2 FADH2. Estos transportadores depositan sus electrones en el sistema de transporte de
electrones localizado
en la membrana interna de la mitocondria.
La cadena
respiratoria está formada por una serie de transportadores de electrones
situados en la cara interna de las crestas mitocondriales y que son capaces de
transferir los electrones procedentes de la oxidación del sustrato hasta el
oxígeno molecular, que se reducirá formándose agua.
Como resultado de esta transferencia de electrones, los
transportadores se oxidan y se reducen alternativamente, liberándose una
energía que en algunos casos es suficiente para fosforilar el ADP y formar una
molécula de ATP. Se trata de la fosforilación
oxidativa que
permite ir almacenando en enlaces ricos en energía la energía contenida en las
moléculas NADH2, FADH2, NADPH2, que se liberan en la glucólisis y en el ciclo
de Krebs y que será más tarde fácilmente utilizada. Toda cadena respiratoria
que comience por el NAD conduce a la formación de 3 ATP mientras que si
comienza por el FAD produce sólo 2 ATP. El rendimiento energético del NADP es
similar al del NAD, así como el del GTP lo es al del ATP.
[U2]La cadena de transporte de electrones es una serie de transportadores de
electrones que se encuentran en lamembrana plasmática de bacterias
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