glucolisis

GLUCOLISIS
La glucólisis se localiza en el citosol y consiste en la degradación de glucosa, glucosa – 1 - fosfato o fructosa para formar ácido pirúvico. La glucólisis se puede considerar biológicamente como un proceso primitivo, ya que surgió antes de la aparición de los organelos celulares.
La glucólisis consiste de dos fases. En la primera fase se transforma la glucosa (C6) originando dosmoléculas de tres carbonos (C3); en la segunda se oxidan las moléculas C3 transformándose en dos moléculas de ácido pirúvico, ATP y NADH + H+
Glucosa + 2 NAD+ + 2ADP + 2H2 PO 4 -  2 Ác pirúvico + NADH + 2H+ + 2 ATP+ 2 H2O
Bajo condiciones anaeróbicas, sin participación del oxígeno molecular, el ácido pirúvico se transforma en alcohol etílico, mediante la fermentación alcohólica:
C6H 12O6 2 CH3 –CO - COOH
glucosa                      ácido pirúvico.
 
2 CH3 – CO – COOH 2 C2H5 OH + 2 CO2
      ácido pirúvico                             alcohol etílico.
 
Cuando la glucosa es oxidada a alcohol etílico y anhídrido carbónico, se liberan 52 Kcal * mol-1 (217,71 KJ * mol-1). Muchos organismos pueden fermentar el ácido pirúvico en ácido láctico (fermentación láctica).
C6H 12O6 2 ácidoláctico + 52 Kcal * mol-1
En ciertas condiciones los tejidos vegetales pueden estar sujetos a bajas concentraciones de oxígeno (hipoxia) o ausencia total de oxígeno (anoxia). Condiciones que se dan bajo suelos inundados, en los que la concentración de oxígeno es muy baja, dificultando su difusión a las raíces, que entonces operan formando ácido láctico o alcohol etílico.
Podemos resumir latransformación de ácido pirúvico en el proceso glucolítico de la manera siguiente:

La fermentación alcohólica consiste de 11 reacciones enzimáticas, mostradas a continuación y en la Figura 1.

FIGURA 1.
 

 
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BALANCE DE ATP EN LA GLUCOLISIS
En la reacción de fosforilación de la glucosa mediante la acción de la glucokinasa, con la formación de la glucosa 6 – P se consume unamolécula de ATP; así mismo en la conversión de la fructosa - 6 – P a fructosa 1, 6 di – P, se consume otra molécula de ATP.
En la reacción No. 6 catalizada por la enzima fosfoglicerokinasa, en la que el ácido 1, 3 difosfoglicérico se convierte en Ác.3 – fosfoglicérico se producen dos moléculas de ATP, así mismo se forman otras dos moléculas de ATP en la reacción 9, en la que el ácidofosfoenolpirúvico se transforma en ácido pirúvico, catalizada por la enzima kinasa pirúvica.
El balance neto es: 4ATP producidos menos 2ATP consumidos = 2ATP, si la energía de hidrólisis del ATP varía entre 7 – 8 Kcal *mol-1 (29,3 – 33,5 KJ * mol-1), entonces el balance energético de la glucólisis es de 16 Kcal * mol-1 (71 KJ * mol-1).
La eficiencia de la glucólisis se puede calcular entonces de la siguienteforma: (16/686) *100=2.3%.
La energía almacenada en la glucosa es de 686 Kcal * mol-1, en la glucólisis, se conserva solamente 2,3% de esta energía en forma de ATP, como se calculó anteriormente.
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RESPIRACIÓN AERÓBICA
En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico proveniente de la glucólisis, se oxida totalmente en la mitocondria, este proceso se divide en dos fases. En laprimera, el ácido pirúvico ingresa a la mitocondria donde es fraccionado y oxidado completamente hasta liberar CO2. Como oxidantes actúan coenzimas , que a su vez son reducidas. El hidrógeno unido a las coenzimas es transferido en la segunda fase al oxígeno molecular, con formación de agua.
La degradación del ácido pirúvico se lleva a cabo en la matriz mitocondrial, donde se encuentran las enzimas delciclo de Krebs ( Hans Krebs postuló esta vía metabólica en 1937 y posteriormente recibió el premio Nobel por su trabajo) o de los ácidos tricarboxílicos, conocido también como ciclo del ácido cítrico. Los sistemas Red-0x del transporte de electrones se encuentran adosados a las crestas mitocondriales, terminando con la fosforilación oxidativa, la que ocurre tanto en bacterias aeróbicas como...