Coenzimas transportadoras de electrones y las 10 etapas de la glucólisis

Resumen

El documento explica qué son las coenzimas transportadoras de electrones, como la nicotinamida y la flavina, y el papel de la Coenzima A en el transporte de grupos acilo. Después describe la glucólisis o ruta de Embden-Meyerhof, sus dos fases y sus diez etapas. Al terminar, el estudiante sabrá el balance energético neto de esta ruta por cada molécula de glucosa.

Puntos clave

Las coenzimas transportadoras de electrones son nucleótidos con bases nitrogenadas como la nicotinamida y la flavina, que aceptan o ceden electrones.
La nicotinamida y la flavina proceden de las vitaminas ácido nicotínico y riboflavina, que la mayoría de los animales superiores no sintetizan.
La Coenzima A transporta grupos acilo unidos al grupo -SH mediante un enlace tioéster, formando acil-CoA, un compuesto muy energético.
La glucólisis consta de 10 reacciones en dos fases: una preparatoria de seis carbonos y otra de beneficios de tres carbonos.
La fase preparatoria consume 2 ATP para formar dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato a partir de una glucosa.
Por cada glucosa se obtienen 2 piruvatos, 2 NADH y un balance neto de 2 ATP.

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Coenzimas Transportadores de Electrones: Pilares del Metabolismo

Existen varios coenzimas transportadores de electrones. Químicamente, todos son nucleótidos que poseen, como parte de su estructura, alguna de las bases nitrogenadas nicotinamida y flavina, en las cuales reside precisamente su capacidad para aceptar o ceder electrones. Estas bases nitrogenadas, diferentes a las que se encuentran habitualmente en los ácidos nucleicos, no pueden ser sintetizadas por la mayoría de los animales superiores, por lo que deben incorporarse en la dieta en forma de las vitaminas ácido nicotínico y riboflavina, respectivamente.

Coenzima A (CoA): El Transportador de Grupos Acilo

La Coenzima A (CoA) actúa como transportador de grupos acilo (R-CH₂-CO) que se unen al grupo -SH mediante un enlace tioéster. Esta unión da lugar a un compuesto muy energético denominado acil-CoA.

Glucólisis o Ruta de Embden-Meyerhoff: La Primera Etapa de Obtención de Energía

La glucólisis comprende 10 reacciones en dos fases bien diferenciadas:

Fase de Seis Carbonos o Preparatoria
La glucosa se degrada para dar lugar a dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato. Para ello, se requiere energía, la cual es aportada por dos moléculas de ATP.
Fase de Tres Carbonos o de Beneficios
Las dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato se transforman en dos moléculas de ácido pirúvico. La energía liberada en este proceso es recuperada en forma de cuatro moléculas de ATP y dos de NADH. Es fundamentalmente la oxidación del gliceraldehído-3-fosfato en la reacción 6 la que libera la energía química, la cual se recupera en parte en forma de NADH y, en parte, mediante dos fosforilaciones a nivel de sustrato en las reacciones siguientes, en forma de ATP.

Las 10 Etapas Clave de la Glucólisis

Las 10 etapas de la glucólisis se detallan a continuación:

Primera fosforilación: La glucosa se transforma en glucosa-6-fosfato (Glc-6P). Se consume 1 ATP.
La Glc-6P se isomeriza a fructosa-6-fosfato (Fru-6P).
Segunda fosforilación: La Fru-6P se convierte en fructosa-1,6-bifosfato (Fru-1,6-biP). Se consume otro ATP.
La Fru-1,6-biP se escinde en dos triosas fosforiladas: gliceraldehído-3-fosfato (G3P) y dihidroxiacetona fosfato (DHAP).
La DHAP se convierte en G3P.
Las dos moléculas de G3P se oxidan y fosforilan, obteniéndose dos moléculas de 1,3-bifosfoglicerato.
Fosforilación a nivel de sustrato: Se obtienen 2 ATP y dos moléculas de 3-fosfoglicerato.
Transformación en 2-fosfoglicerato.
Se pierden dos moléculas de agua y se obtienen dos moléculas de fosfoenolpiruvato (PEP).
Segunda fosforilación a nivel de sustrato: Se obtienen 2 ATP y dos moléculas de piruvato (ácido pirúvico).

En resumen, por cada molécula de glucosa degradada se obtienen 2 moléculas de piruvato (ácido pirúvico), 2 moléculas de NADH y un balance neto de 2 moléculas de ATP (4 obtenidas en la segunda fase menos 2 consumidas en la primera).

Preguntas frecuentes

¿Qué es la Coenzima A?

La Coenzima A (CoA) es un transportador de grupos acilo que se une a ellos mediante un enlace tioéster. Esta unión forma acil-CoA, un compuesto muy energético.

¿Cuál es el balance energético neto de la glucólisis?

Por cada molécula de glucosa degradada se obtienen 4 ATP en la segunda fase, de los cuales se consumen 2 en la primera, quedando un balance neto de 2 ATP. Además se producen 2 NADH y 2 moléculas de piruvato.

¿Cuántas etapas tiene la glucólisis?

La glucólisis comprende 10 reacciones que se dividen en dos fases: la fase de seis carbonos o preparatoria y la fase de tres carbonos o de beneficios.