Holass

II) La célula

5b) Respiración celular

5B) OBTENCIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE COMPUESTOS ORGÁNICOS
EN LAS CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES (CATABOLISMO DE LA
GLUCOSA)
V ÍAS DEL CATABOLISMO

Los organismos autótrofos fijan la energía solar
en forma de energía química conteni da en los
compuestos orgánicos, glucosa, en particu lar.
Esta energía, conveniente mente liberada, será
utilizadaposterior mente por las partes de la
planta que no tienen cloroplastos, como suele
ser el caso de las raíces y tallos no verdes, o
por toda la planta cuando falta la energía solar.
Es también esta energía la que permite la vida de
los organismos heterótrofos. La respiración
celular y las fermentaciones son las vías cata bóli cas más corrientes para la obtención de la
energía conte nida en lassustancias orgánicas.
Am bas vías, no obstante, tienen una primera
fase común: la glucolisis.

Glucosa

Glucolisis

O2
Pirúvico

Respiración

CO2 y H2 O

Fermentac ión

Etano l - Láctico

Fig. 1 Principales vías para el catabolismo
de la glucosa.

GLUCOLISIS1
La defi niremos como el conjunto de reacciones
que degradan la glucosa (C6 ) transformán dola
en dos molé
culasde ácido pirúvico (PYR) (C3 ).
Estas reaccio nes se realiza en el hialoplasma de
la célula. Es un proceso anaerobio, que no
necesita oxíge no, y en el que por cada molé
cula
de glucosa (GLU) se obtie nen 2 ATP y 2 NADH+ H+ .

Fig. 2 Ecuación global de la glucolisis

Consta de las siguientes reacciones:
1 0 Fosforilación de la glucosa (GLU) por el ATP, for mándose glucosa-6-fosfato (G-6P).2 0 La glucosa-6-fosfato (G-6-P) se isomeriza2 a fructosa-6-fosfato (F-6-P).
3 0 Nueva fos forila ción por el ATP de la fructosa-6-fosfato (F-6-P) que pasa a fructosa 1,6-difosfato (F-1,6-P).
4 0 Rotura de la molécula de F-1,6-P en dos molé las: el aldehí do-3-fosfoglicérico
cu
(PGAL) y la dihidroxiacetona fosfato (DHA). Ambas sustancias son isómeras y se
transfor man espontá neamente unaen otra (el equilibrio se alcanza cuando hay un
95% de DHA y un 5% PGAL).
1

Lo que viene a continuación, se expone a los efectos de que los alumnos puedan interpretar los esquemas y extraer las
consecuencias que se derivan de ellos. No parece conveniente que el alumno deba saberlo de memoria.
2

Isomerización: transformación de un compuesto químico-orgánico en otro que sea su isómero.J. L. Sánchez Guillén

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II) La célula

5b) Respiración celular

Es de destacar que, hasta ahora, no sólo no se ha producido energía, sino que,
incluso, se han consumido dos molé
culas de ATP.
5 0 El aldehído-3-fosfoglicé
rico (PGAL) se oxida por el NAD+ ; al mismo tiem po se
produce una fosforilación en la que inter viene el fosfato inorgánico3 (H-P), formán dose ácido1,3-difosfoglicé co (1,3-DPGA). Cada molé
ri
cula de glucosa (GLU) dará
dos moléculas de 1,3-DPGA y dos de NADH+H + .
6 0Fosforilación del ADP por el 1,3-DPGA, for mándose ATP y ácido 3-fosfoglicérico
(3-PGA). Es el primer ATP formado; dos, si tenemos en cuenta la rotu ra de la
cadena carbonada de la glucosa en dos cadenas de tres átomos de carbono. Hasta
este momento el balance energético es nulo: dos ATP consumi dos, dos obteni dos.
7 0 El ácido 3-fosfoglicérico (3-PGA) se transforma en ácido pirúvico (PYR), sinteti zándose una nueva molécula de ATP (dos por cada molé
cula de glucosa).
CARACTERÍSTICAS Y SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA GLUCOLISIS

- Se realiza tanto en procariotas como en eucariotas.
- En los eucariotas se realiza en el hialoplasma.
- Se trata de unadegradación parcial de la glucosa.
- Es un proceso anaerobio que permite la obtención de energía a partir de los
compuestos orgánicos en ausencia de oxígeno.
- La cantidad de energía obtenida por mol de glucosa es escasa (2 ATP).
- La glucolisis fue, probablemente, uno de los primeros mecanismos para la
obtención de energía a partir de sustancias orgánicas en la primitiva atmósfera sin
oxígeno de...