Glucólisis y Respiración Aeróbica: Proceso Metabólico Detallado

Glucólisis: El Inicio del Proceso Metabólico

La glucólisis es una ruta metabólica en la que, a partir de glucosa y sin que requiera oxígeno, se forma el piruvato y ATP. Tiene lugar en el citosol. Por otra parte, es una ruta prácticamente universal, pues la realizan todos los seres vivos. Además, la síntesis de ATP tiene lugar exclusivamente mediante fosforilaciones a nivel de sustrato. La glucólisis produce 2 moléculas de piruvato por cada molécula de glucosa de partida. Este proceso se realiza en tres etapas:

Etapas de la Glucólisis

1ª Etapa de fosforilación: Requiere Aporte Energético

Consiste en la separación de la molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato con 3 átomos de carbono cada una. Por ello, es necesario la hidrólisis de moléculas de ATP de la reserva, ya que romper la glucosa se hace por una serie de procesos que necesitan energía.

2ª Etapa de oxidación: Rinde Energía y Poder Reductor

En esta etapa tiene lugar la oxidación del grupo aldehído a grupo carboxilo. El gliceraldehído-3-fosfato se oxida hasta 1,3-difosfoglicerato, para ello requiere la incorporación de Pi. La energía liberada en esta oxidación se almacena. Además, se obtiene poder reductor en forma de NADH. En la última reacción de esta etapa se produce la síntesis de ATP.

3ª Etapa: Restitución del ATP Consumido

El 3-fosfoglicerato se transforma en piruvato y se libera un grupo fosfato de cada una de las moléculas. Los 2 fosfatos se emplean para producir dos moléculas de ATP mediante fosforilación a nivel de sustrato.

Respiración Aeróbica: Oxidación del Piruvato

La respiración aeróbica es el conjunto de procesos metabólicos que tienen lugar después de la glucólisis. Por lo tanto, la respiración aeróbica es la oxidación del producto final de la glucólisis, es decir, el piruvato. Este se descarboxila para formar acetil-CoA, compuesto que después en el interior de la mitocondria se incorpora al ciclo de Krebs para su oxidación total hasta CO2.

Formación del Acetil-CoA

Para que la molécula de piruvato generada durante la glucólisis continúe su oxidación incorporándose al llamado ciclo de Krebs, debe sufrir previamente una reacción de descarboxilación oxidativa y convertirse en un resto acetilo en forma de acetil-CoA.

El piruvato es conducido desde el citoplasma celular hasta el interior de la mitocondria. Una vez en el interior, el piruvato pierde el grupo carboxilo en forma de CO2. Posteriormente se produce la oxidación del grupo carboxilo. La energía liberada en esta reacción queda atrapada entre el resto acetilo y la CoA, y se origina acetil-CoA. Finalmente, la oxidación proporciona una molécula de NADH.

Productos del Ciclo de Krebs

Lo que se obtiene en una vuelta al ciclo de Krebs:

• Una molécula de GTP (convertible en ATP)
• 3 moléculas de NADH y 1 de FADH2. Estas moléculas permiten la formación de moléculas de ATP durante el proceso de la fosforilación oxidativa.
• 2 moléculas de CO2, que corresponden a los carbonos de 1 molécula de Acetil-CoA completamente oxidados.