Glicólise e Respiración Aerobia: Ruta de Embden-Meyerhof, Ciclo de Krebs e Balance Energético

Glicólise

GLICOLISE.-

Tamén chamada Ruta de Embden-Meyerhof, presenta as seguintes características:

• Nela prodúcese a degradación de glicosa (6C) a piruvato (3C).
• Ten lugar no citosol.
• Non require osíxeno, é por tanto unha vía anaerobia.
• A enerxía contida na glicosa libérase e queda almacenada en forma de ATP.
• É unha ruta casi universal do catabolismo da glicosa, seguida por animais, plantas e microorganismos (seres tanto aerobios como anaerobios).

A Glicólise é unha ruta catabólica que transcorre en 2 etapas:

• 1ª etapa: serie de reaccións de fosforilación (incorporación de grupos fosfato a substratos) e isomerizacións nas que se gastan 2 ATP (que aportan os grupos fosfato): 1 Glicosa + 2 ATP → 2 ADP + 2 G3P
• 2ª etapa: serie de reaccións de oxidación nas que se xeran 4 ATP (por fosforilación a nivel de substrato, é dicir, unha molécula de substrato que contén un grupo fosfato cede o mesmo ao ADP formándose así ATP) e se produce a redución de 2 NAD+ a 2 NADH + H+: 2 G3P + 4 ADP + 2 NAD+ → 2 Piruvato + 4 ATP + 2 NADH + H+

Balance global da Glicólise:
Glicosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+

A formación de ATP na Glicólise prodúcese por fosforilación a nivel de substrato.

Respiración Aerobia

Ecuación global (da degradación aerobia da glicosa):
Glicosa + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ATP (nas mitocondrias)

O piruvato, orixinado na glicólise no citosol, entra nas mitocondrias para iniciar a respiración, que consta de tres etapas:

1. Descarboxilación e oxidación do piruvato a Acetil-CoA (na matriz mitocondrial).
2. Ciclo de Krebs (na matriz mitocondrial).
3. Transporte de electróns e protóns na cadea respiratoria e fosforilación oxidativa (na membrana das cristas mitocondriais).

Descarboxilación e oxidación do ácido pirúvico

Este proceso ten lugar na matriz mitocondrial. Nesta etapa comeza a liberación de CO2 que aparece na ecuación global.

Como na glicólise se obtiveron 2 moléculas de piruvato, o proceso hai que multiplicalo por 2, de xeito que o balance global é: 2 NADH + 2 H+, 2 CO2, 2 Acetil-CoA.

Ciclo de Krebs (ou ciclo dos ácidos tricarboxílicos)

Proceso no que se incorpora o Acetil-CoA orixinado na etapa anterior, transferindo o grupo acetilo (CH3-C=O) ao ácido oxalacético (4C), que se transforma en ácido cítrico (6C). A partir del, sucédense unha serie de transformacións (oxidacións e descarboxilacións) que degradan totalmente o grupo acetilo a 2 CO2 e hidróxenos, rexenerándose ao final do proceso de novo ácido oxalacético, polo que esta vía forma un ciclo.

Para aceptar os hidróxenos precísanse coenzimas oxidadas (3 NAD+ e 1 FAD), que se reducen (3 NADH + 3 H+ e FADH2). Neste proceso xérase 1 GTP, que equivale a 1 ATP pola enerxía que almacena. En cada ciclo entra 1 molécula de Acetil-CoA.

Nesta etapa remata a liberación de CO2 que aparece na ecuación global.