La glucolisis

La glucólisis (del inglés glycolysis), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa y así obtener energía para la célula. Ésta consiste de 10 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.1
Es la vía inicial del catabolismo(degradación) de carbohidratos, ytiene 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, los que pueden serocupados por otros procesos celulares.
Cuando hay ausencia de oxígeno (anoxia o hipoxia), luego que la glucosa ha pasado por este proceso, el piruvato sufre de fermentación, 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 lactatoy en levadura, el piruvato fermenta a etanol.
En eucariotas y procariotas, la glucólisis ocurre en el citosol de la célula. En también células vegetales, algunas de las reacciones glucolíticas se encuentran en el ciclo de Calvin, que ocurre dentro de los cloroplastos. La amplia conservación de esta vía incluye los organismos filogenéticamente mas antiguos, y por esto se considera una de las víasmetabólicas mas antiguas.2
El tipo de glucólisis mas común y más conocida es la vía de Embden-Meyerhoff, explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof. El término puede incluir vías alternativas, como la vía de Entner-Doudoroff. No obstante, Glucólisis será usada acá como sinónimo de la vía de Embden-Meyerhoff.
La glucólisis se divide en dos partes principales y diez reaccionesenzimáticas, las que se describen a continuación.
Fase de Gasto de Energía (ATP)
Esta fase, aumenta la energía de los compuestos, para que pueda costear la rotura de una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehido. Técnicamente hablando, esta fase aumenta la energía libre de los metabolitos, y de esa forma facilitar la catálisis de glucosa en gliceraldehído.
1er Paso: HexoquinasaGlucosa + ATP Glucosa-6-fosfato + ADP
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La primera reacción de la glucólisis es la fosforilación de la glucosa, para activarla (aumentar su energía) y así poder utilizarla en otros procesos cuando sea necesario. Esta activación ocurre por la transferencia de un grupo fosfato del ATP, una reacción catalizada por la enzima Hexoquinasa,7 la cual puede fosforilar (añadir un grupo fosfato) amoléculas similares a la Glucosa, como la fructosa y manosa.
Las ventajas de fosforilar la glucosa son 2: La primera es hacer de la glucosa un metabolito mas reactivo, mencionado anteriormente, y la segunda ventaja es que la glucosa-6-fosfato no puede cruzar la membrana celular -a diferencia de la glucosa-. De ésta forma se evita la pérdida de sustrato energético para la célula.
Técnicamente hablando,la Hexoquinasa solo fosforila las D-hexosas, y utiliza de sustrato MgATP2-, ya que éste catión permite que el último fosfato del ATP (Fosfato gamma, γ-P o Pγ) sea un blanco mas fácil para el ataque nucleofílico que realiza el grupo hidroxilo (OH) del sexto carbono de la glucosa, lo que es posible debido al Mg2+ que apantalla las cargas de los otros dos fosfatos.1 8
Ésta reacción posee un ΔGnegativo.

2do Paso: Fosfohexosa isomerasa


Glucosa-6-fosfato Fructosa-6-fosfato
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Éste es un paso importante, puesto que acá se define la geometría molecular que afectará los dos pasos críticos en la glucólisis: El proximo paso, que agregará un grupo fosfato al producto de esta reacción, y el paso 4, cuando se creen dos moléculas de gliceraldehido que finalmente serán las precursoras...