Ciclo de Krebs y Glucólisis: Fundamentos del Metabolismo Celular
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El Ciclo de Krebs: Producción Energética en la Mitocondria
El ciclo de Krebs se caracteriza por una serie de reacciones que se desarrollan en la matriz mitocondrial, siempre que haya suficiente oxígeno. Por cada molécula de acetil-CoA que entra en el ciclo se generan: dos moléculas de dióxido de carbono, una de GTP, tres de NADH y una de FADH2.
La Respiración Celular y la Glucólisis
La respiración es un proceso catabólico que se lleva a cabo en todos los tipos de células. Para entender el proceso de respiración, hay que conocer primero la ruta de la glucólisis.
La glucólisis es el conjunto de reacciones que transforman una molécula de glucosa en piruvato; este es un procedimiento que ocurre completamente en el citosol y se compone de 9 o 10 pasos, dependiendo del contexto metabólico.
Fases de la Glucólisis
- PASO 1: La hexoquinasa separa un fósforo del ATP y lo agrega a una molécula de glucosa. Esto se conoce como fosforilación, obteniéndose Glucosa 6-fosfato.
- PASO 2: La Glucosa 6-fosfato, por acción de la fosfohexosa isomerasa, se convierte en Fructosa 6-fosfato.
- PASO 3: La Fructosa 6-fosfato, por acción de la fosfofructoquinasa, se convierte en Fructosa 1,6-difosfato.
- PASO 4: La Fructosa 1,6-difosfato, por intervención de una aldolasa, produce Dihidroxiacetona fosfato y Gliceraldehído 3-fosfato. Hasta este punto, se consideran reacciones endergónicas.
- PASO 5: La Dihidroxiacetona fosfato, por acción de una triosa fosfato isomerasa, se convierte en Gliceraldehído 3-fosfato y viceversa.
Reacciones Exergónicas (Pasos 6 al 10)
A partir del paso 5 al 9, las reacciones son exergónicas y reversibles:
- PASO 6: Al Gliceraldehído 3-fosfato se le agrega un fosfato mediante la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa, produciendo 1,3-bifosfoglicerato.
- PASO 7: El 1,3-bifosfoglicerato reacciona con ADP mediante la fosfoglicerato quinasa, dando como resultado 3-fosfoglicerato y ATP.
- PASO 8: El 3-fosfoglicerato reacciona con la fosfoglicerato mutasa para formar 2-fosfoglicerato; en esta reacción, el grupo fosfato cambia del carbono tres al carbono dos.
- PASO 9: El 2-fosfoglicerato, en una reacción con enolasa, desprende una molécula de H2O para formar fosfoenolpiruvato.
- PASO 10: El fosfoenolpiruvato reacciona con ADP mediante la piruvato quinasa para finalizar el proceso.