Obtención De Energía A Partir De Compuestos Orgánicos En Las Células Vegetales Y Animales (Catabolismo De La Glucosa)

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 contenida en los compuestos orgánicos, glucosa, en particular. Esta energía, convenientemente liberada, será utilizadaposteriormente 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 catabólicas más corrientes para la obtención de la energía contenida en las sustancias orgánicas.Ambas vías, no obstante, tienen una primera fase común: la glucolisis.

Glucosa

Glucolisis

O2 Pirúvico

Respiración

Fermentación

CO2 y H2 O

Etanol - Láctico

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

GLUCOLISIS1
La definiremos como el conjunto de reacciones que degradan la glucosa (C6 ) transformándola en dos molé culas de ácido pirúvico (PYR) (C3 ).Estas reacciones 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 obtienen 2 ATP y 2 NADH+ H+ .

Fig. 2

Ecuación global de la glucolisis

Consta de las siguientes reacciones: 10 Fosforilación de la glucosa (GLU) por el ATP, formándose glucosa-6-fosfato (G-6-P). 20 La glucosa-6-fosfato (G-6-P) seisomeriza2 a fructosa-6-fosfato (F-6-P). 30 Nueva fosforilación por el ATP de la fructosa-6-fosfato (F-6-P) que pasa a fructosa 1,6-difosfato (F-1,6-P). 40 Rotura de la molécula de F-1,6-P en dos molé culas: el aldehí do-3-fosfoglicérico (PGAL) y la dihidroxiacetona fosfato (DHA). Ambas sustancias son isómeras y se transforman espontáneamente una en otra (el equilibrio se
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Lo que viene acontinuación, 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.
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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

alcanza cuandohay un 95% de DHA y un 5% PGAL). Es de destacar que, hasta ahora, no sólo no se ha producido energía, sino que, incluso, se han consumido dos molé culas de ATP. 50 El aldehído-3-fosfoglicé rico (PGAL) se oxida por el NAD+ ; al mismo tiempo se produce una fosforilación en la que interviene el fosfato inorgánico3 (H-P), formándose ácido 1,3-difosfoglicé rico (1,3-DPGA). Cada molé cula de glucosa (GLU)dará dos moléculas de 1,3-DPGA y dos de NADH+H + . 60Fosforilación del ADP por el 1,3-DPGA, formándose ATP y ácido 3-fosfoglicérico (3-PGA). Es el primer ATP formado; dos, si tenemos en cuenta la rotura de la cadena carbonada de la glucosa en dos cadenas de tres átomos de carbono. Hasta este momento el balance energé tico es nulo: dos ATP consumidos, dos obtenidos. 70 El ácido 3-fosfoglicérico(3-PGA) se transforma en ácido pirúvico (PYR), sintetizándose 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 una degradación parcial de la glucosa. - Es un proceso anaerobio que permite la obtención de energía apartir 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 la Tierra.
CH2OH H H OH OH H OH O H H H H OH OH H OH H OH HO CH2O - P O H P - O - CH2 O CH2OH...