Metabolismo Celular: Procesos de Glucólisis y Ciclo de Krebs

1. Anabolismo y Catabolismo

El metabolismo se descompone en dos series de reacciones:

• Anabolismo: Son aquellos procesos químicos que se producen en la célula y que tienen como finalidad la obtención de sustancias orgánicas complejas a partir de sustancias más simples con un consumo de energía. Son anabólicos, por ejemplo, la fotosíntesis, la síntesis de proteínas o la replicación del ADN.
• Catabolismo: En estos procesos las moléculas complejas son degradadas formándose moléculas más simples. Se trata de procesos destructivos generadores de energía; como por ejemplo: la glucólisis.

La Glucólisis

La definiremos como el conjunto de reacciones que degradan la glucosa (C₆) transformándola en dos moléculas de ácido pirúvico (PYR) (C₃). Este conjunto de reacciones se realiza en el hialoplasma de la célula. Es un proceso anaerobio, que no necesita oxígeno, y en el que por cada molécula de glucosa (GLU) se obtienen 2 ATP y 2 NADH + H⁺.

Mecanismo del Ciclo de Krebs

• Condensación de la acetil-CoA (ACA) con el ácido oxalacético (OXA) para formar el ácido cítrico (CIT). En este proceso se recupera la CoA-SH.
• Transformación del ácido cítrico (CIT) en su isómero, el ácido isocítrico (ISO).
• Descarboxilación oxidativa del ácido isocítrico (ISO) que se transforma en α-cetoglutárico (α-KG) con la formación de CO₂ y NADH + H⁺.
• Descarboxilación oxidativa del ácido α-cetoglutárico (α-KG) formándose CO₂, NADH + H⁺ y 1 GTP (ATP). El α-cetoglutárico (α-KG) se transforma en ácido succínico (SUC).
• La cantidad de ATP obtenida en la Glucólisis y en el Ciclo de Krebs es más bien escasa.
• Oxidación del ácido succínico (SUC) a ácido fumárico (FUM). Esta oxidación se realiza por la formación de un doble enlace. Los electrones son transferidos al FAD que pasa a FADH₂.
• Adición de agua al doble enlace formándose el ácido málico (MAL).
• Oxidación por el NAD⁺ del alcohol del ácido málico, que se transforma en el ácido oxalacético (OXA), completándose el ciclo.