Glucólisis es la conversión de la molécula de azúcar de seis carbonos glucosa a dos moléculas del compuesto de tres carbonos piruvato y un poco de energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina) y NADH (una molécula "portadora de electrones"). Ocurre en todas las células, tanto procarióticas (es decir, aquellas que generalmente carecen de la capacidad aeróbica). respiración) y eucariotas (es decir, aquellos que tienen orgánulos y hacen uso de la respiración celular en su totalidad).
El piruvato formado en la glucólisis, un proceso que en sí mismo no requiere oxígeno, avanza en eucariotas a las mitocondrias para respiración aeróbica, cuyo primer paso es la conversión de piruvato en acetil CoA (acetil coenzima A).
Pero si no hay oxígeno o la célula carece de formas de realizar la respiración aeróbica (como ocurre con la mayoría de los procariotas), el piruvato se convierte en otra cosa. En Respiración anaerobica, ¿en qué se convierten las dos moléculas de piruvato??
Glucólisis: la fuente de piruvato
La glucólisis es la conversión de una molécula de glucosa, C6H12O6, a dos moléculas de piruvato, C3H4O3, con algo de ATP, iones de hidrógeno y NADH generados en el camino con la ayuda de los precursores de ATP y NADH:
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 PI → 2 C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Aquí PAGI representa "fosfato inorgánico, "o un grupo fosfato libre no unido a una molécula portadora de carbono. ADP es difosfato de adenosina, que se diferencia del ADP por, como habrás adivinado, un solo grupo fosfato libre.
Procesamiento de piruvato en eucariotas
Al igual que en condiciones anaeróbicas, el producto final de la glucólisis en condiciones aeróbicas es el piruvato. Lo que le sucede al piruvato en condiciones aeróbicas, y solo en condiciones aeróbicas, es respiración aeróbica (iniciado por la reacción puente que precede al ciclo de Krebs). En condiciones anaeróbicas, lo que le sucede al piruvato es su conversión en lactato para ayudar a que la glucólisis siga avanzando.
Antes de mirar de cerca el destino del piruvato en condiciones anaeróbicas, vale la pena mirar lo que sucede. a esta fascinante molécula en las condiciones normales que usted mismo experimenta normalmente, ahora mismo, por ejemplo.
Oxidación de piruvato: la reacción del puente
La reacción del puente, también llamada reacción de transición, tiene lugar en las mitocondrias de eucariotas e implica la descarboxilación del piruvato para formar acetato, una molécula de dos carbonos. Se agrega una molécula de coenzima A al acetato para formar acetil coenzima A o acetil CoA. Esta molécula luego entra el ciclo de Krebs.
En este punto, el dióxido de carbono se excreta como producto de desecho. No se requiere energía ni se recolecta en forma de ATP o NADH.
Respiración aeróbica después del piruvato
La respiración aeróbica completa el proceso de la respiración celular e incluye el ciclo de Krebs y el cadena de transporte de electrones, ambos en la mitocondria.
El ciclo de Krebs ve el acetil CoA mezclado con una molécula de cuatro carbonos llamada oxaloacetato, cuyo producto se reduce secuencialmente nuevamente a oxaloacetato; resultan un poco de ATP y muchos portadores de electrones.
La cadena de transporte de electrones utiliza la energía de los electrones en los portadores antes mencionados para producir una gran cantidad de ATP, con oxígeno requerido como aceptor final de electrones para evitar que todo el proceso retroceda mucho más arriba, en la glucólisis.
Fermentación: ácido láctico
Cuando la respiración aeróbica no es una opción (como en los procariotas) o el sistema aeróbico está agotado porque la cadena de transporte de electrones se ha saturado (como en el ejercicio de alta intensidad, o anaeróbico, en el músculo humano), la glucólisis ya no puede continuar, porque ya no hay una fuente de NAD_ para mantenerla. yendo.
Tus células tienen una solución para esto. El piruvato se puede convertir en ácido láctico o lactato para generar suficiente NAD + para mantener la glucólisis durante un tiempo.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
Esta es la génesis de la notoria "quemadura de ácido láctico" que se siente durante el ejercicio muscular intenso, como levantar pesas o una serie de sprints.