La glucólisis es la respiración metabólica de 10 pasos del azúcar glucosa. El propósito de la glucólisis es producir energía química para que la utilice una célula. Los científicos consideran que la glucólisis es una vía respiratoria antigua porque puede ocurrir en ausencia de oxígeno, que es cómo podría permitir la supervivencia de bacterias anaeróbicas primitivas que precedieron al oxígeno de la Tierra atmósfera.
La glucólisis requiere ingredientes específicos para funcionar. Las entradas de la glucólisis incluyen una célula viva, enzimas, glucosa y las moléculas de transferencia de energía, nicotinamida, adenina dinucleótido (NAD +) y adenosina trifosfato (ATP).
Lea más sobre qué es la glucólisis.
¿Cuál es el propósito de la glucólisis?
La glucólisis se usa y está presente en casi todos los organismos vivos de la Tierra. Se cree que esta es una de las primeras vías metabólicas que surgen en la tierra, ya que no requiere oxígeno, que no estaba disponible en la atmósfera primitiva.
La glucólisis es el primer paso en las vías metabólicas de muchos organismos que toma el azúcar y la convierte en energía celular utilizable. Usando una combinación de todas las entradas de la glucólisis, este proceso convierte un azúcar de 6 carbonos en 2 moléculas de piruvato, 2 ATP y 2 NADH, todas de los cuales se utilizan en otras vías metabólicas como el ciclo de Kreb, la fermentación, la fosforilación oxidativa y / o respiración.
Lea más sobre el resultado final de la glucólisis.
Azúcar de seis carbonos
El insumo básico para la glucólisis es el azúcar. Normalmente, el azúcar que se utiliza es glucosa, pero las enzimas pueden convertir otros azúcares de seis carbonos, como la galactosa y fructosa, en sustancias intermedias que entran en la vía de glucólisis aguas abajo del punto de partida para glucosa.
Las plantas y otros autótrofos crean glucosa durante la fotosíntesis utilizando energía solar y dióxido de carbono. Los heterótrofos deben ingerir su azúcar al comer plantas, autótrofos y otras fuentes de alimentos. El azúcar está disponible en una amplia variedad de alimentos directamente o como almidón y celulosa, que se descomponen en glucosa. La glucosa se disuelve en agua y, con la ayuda de enzimas, se puede transportar fácilmente dentro o fuera de una célula, dependiendo de sus concentraciones relativas a cada lado de la membrana celular.
Enzimas
Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores de reacciones bioquímicas. Las enzimas reducen la energía necesaria para impulsar una reacción sin ser consumidas por el proceso. Las enzimas transportadoras de glucosa ayudan a las células a importar glucosa.
La primera enzima dentro de la vía de la glucólisis es la hexoquinasa, que convierte la glucosa en glucosa-6-fosfato (G6P). Este primer paso agota la concentración de glucosa de la célula, lo que ayuda a que la glucosa adicional se difunda en la célula. El producto G6P no se difunde fácilmente fuera de la célula, por lo que la hexoquinasa bloquea una molécula de glucosa para que la utilice la célula. Otras nueve enzimas participan en la glucólisis y se utiliza una en cada paso del proceso.
ATP
El ATP es una coenzima que almacena, transporta y libera energía química dentro de las células. Una molécula de ATP contiene tres grupos fosfato, cada uno sostenido por un enlace de alta energía. El ATP produce energía química cuando las enzimas eliminan uno o más grupos fosfato. En la reacción inversa, las enzimas usan energía cuando agregan fosfatos a los precursores, lo que resulta en la producción de ATP.
La glucólisis requiere dos moléculas de ATP para ponerse en marcha, pero produce cuatro ATP en el último paso, lo que da un rendimiento neto de dos ATP.
NAD +
NAD + es una coenzima oxidante que acepta electrones y protones de otras moléculas, creando la forma reducida NADH. En la reacción inversa, el NADH actúa como un agente reductor que dona electrones y protones cuando se oxida de nuevo a NAD +. NAD + y NADH se utilizan en una variedad de vías bioquímicas, incluida la glucólisis, que requieren un agente oxidante o reductor.
La glucólisis requiere dos moléculas de NAD + por molécula de glucosa, produciendo dos NADH, así como dos iones de hidrógeno y dos moléculas de agua. El producto final de la glucólisis es el piruvato, que la célula puede metabolizar aún más para producir una gran cantidad de energía adicional.