Metabolismo de Glúcidos y Estructura Cromosómica: Proceso Energético y Genético

Metabolismo de Glúcidos: Proceso Energético Celular

1. Glucólisis

En el citoplasma, la glucólisis es una ruta metabólica que convierte la glucosa en piruvato, produciendo 2 ATP. Este proceso consta de 10 reacciones catalizadas enzimáticamente en el citosol, divididas en dos etapas:

1. Primera etapa: La glucosa es fosforilada y fragmentada, generando 2 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato. Se consumen 2 moléculas de ATP para activar la glucosa para el catabolismo.
2. Segunda etapa: Las 2 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato son oxidadas por NAD⁺ y convertidas en piruvato, produciendo 4 ATP. Cada molécula de glucosa que se transforma en 2 piruvatos genera 2 ATP y 2 NAD⁺ son reducidas a NADH. Este proceso se lleva a cabo para extraer energía. La glucólisis prepara la glucosa para su oxidación completa en la mitocondria.

2. Formación del Acetil-CoA

El piruvato se descarboxila oxidativamente para formar acetil-CoA.

3. Ciclo de Krebs (Ciclo del Ácido Cítrico)

El ciclo de Krebs es la ruta de oxidación final de la glucosa y de otros combustibles metabólicos. Su función es oxidar el grupo acetilo del acetil-CoA, reduciendo NAD⁺ y FAD a NADH y FADH₂, respectivamente. Este ciclo consta de 8 reacciones que ocurren en la matriz mitocondrial. En cada vuelta del ciclo:

• Entran 2 átomos de carbono que son oxidados y liberados como 2 moléculas de CO₂.
• 3 NAD⁺ son reducidas a NADH.
• 1 FAD es reducida a FADH₂.
• Se forma GTP.

A continuación, NADH y FADH₂ se oxidan para generar ATP.

4. Fosforilación Oxidativa

La fosforilación oxidativa es la regeneración de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico (Pi), acoplada al transporte de electrones desde NADH hasta el O₂ a través de la cadena respiratoria. El último transportador, reducido, cede los electrones al O₂. Según la teoría quimiosmótica, la energía liberada bombea protones, y este flujo de protones de vuelta genera ATP.

Rendimiento Total del Catabolismo de Glúcidos

1. La glucosa se degrada y produce: 2 ATP, 2 NADH y 2 piruvatos. Además, se generan 2 NADH.
2. En la mitocondria, el piruvato se convierte en acetil-CoA y produce 2 NADH.
3. En el ciclo de Krebs: 6 NADH, 2 FADH₂, 2 GTP, 2 ATP y 4 CO₂.
4. En la cadena respiratoria: 34 ATP debido a la oxidación de 2 FADH₂ y 10 NADH.

TOTAL: 38 ATP.

Estructura Cromosómica

Organización de la Cromatina

La cromatina adopta una estructura de filamentos que, al condensarse, dan lugar a los cromosomas. Estos se forman cuando las fibras se enrollan y, mediante las proteínas de andamiaje, se crea una estructura que da lugar al cromosoma.

Componentes del Cromosoma

El cromosoma está formado por:

• Centrómero: Divide el cromosoma en dos.
• Brazos: Pueden ser iguales o desiguales.
• Telómeros: Son los extremos de los brazos.

Tipos de Cromosomas

• Metacéntricos: El centrómero está más o menos centrado.
• Submetacéntricos: El centrómero hace que los brazos sean desiguales.
• Telocéntricos: El centrómero está próximo a un telómero.

Cariotipo

El cariotipo es el número, tamaño y forma de los cromosomas metafásicos de un determinado organismo. En humanos, el cariotipo normal es de 46 cromosomas (23 pares). Las anomalías en el cromosoma 21 pueden causar el síndrome de Down.

Importancia del Cariotipo

El cariotipo es útil para diagnosticar enfermedades genéticas.