Glucólisis: fases, reacciones y destino del NADH

Resumen

El documento describe la glucólisis, una ruta metabólica de 10 etapas en la que una molécula de glucosa se transforma en dos de ácido pirúvico. Explica sus dos fases, la preparatoria, con consumo de ATP, y la de degradación, con obtención de energía. También trata la reacción redox principal y el destino del NADH según haya o no oxígeno.

Puntos clave

La glucólisis convierte una molécula de glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico en 10 etapas.
La fase preparatoria consume 2 moléculas de ATP y produce dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato.
La fase de degradación produce 4 ATP a nivel de sustrato y 2 moléculas de NADH.
La presencia o ausencia de oxígeno determina la vía aeróbica o anaeróbica del NADH.
En aerobiosis el NADH se reoxida en la mitocondria y genera ATP por fosforilación oxidativa.
En ausencia de oxígeno el pirúvico se reduce a láctico para regenerar NAD+.

Ponte a prueba

GLUCÓLISIS

1. Descripción (con sus fases)

La glucólisis es una ruta anaeróbica que incluye 10 etapas mediante las cuales una molécula de glucosa da lugar a dos moléculas de ácido pirúvico como producto final.

1ª Fase o fase preparatoria

Se produce un consumo de energía, formada por las 5 primeras reacciones. Es una fase de activación en la que se consumen 2 moléculas de ATP. La glucosa se fosforila por dos veces y se rompe para dar dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato (3 C).

2ª Fase o fase de degradación

Formada por las 5 últimas reacciones y en la que se produce la obtención de energía. Se van a producir de 4 ATP a nivel de sustrato (2+2) y 2 moléculas de NADH (1+1).

2. ¿Qué hecho resulta determinante en la elección de la vía aeróbica y anaeróbica?

Lo determina la presencia o ausencia de oxígeno. En presencia de O2, el NADH de la glucólisis va a la mitocondria. En ausencia de O2 el NADH no puede reoxidarse en la mitocondria. Esto pasaría a la glucólisis para obtener NAD, el pirúvico se reduce a láctico; el NADH se oxida a NAD y vuelve a la glucólisis.

4. Describe la reacción principal de la vía

Se trata de una reacción de redox. El grupo aldehído del gliceraldehído 3-P se oxida a grupo carboxilo (ácido), para ello se reduce una molécula de NAD+ a NADH con desprendimiento de energía libre. Está catalizada por la gliceraldehído fosfato deshidrogenasa.

5. Destino del NADH producido en la reacción anterior en condiciones aeróbicas y según el órgano

En presencia de oxígeno (aerobiosis)

Fosforilación a nivel de sustrato. Se gastan 2 ATP en la primera fase de la glucólisis y se obtienen 4 en la segunda. Balance neto: 2 ATP.
Fosforilación oxidativa: El NADH puede reoxidarse a NAD+ en la mitocondria y dar ATP. Así que el NADH junto con el procedente de la degradación de ácidos grasos y el catabolismo de los aminoácidos va a producir ATP en la mitocondria.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el balance neto de ATP de la glucólisis?

Se gastan 2 ATP en la fase preparatoria y se obtienen 4 en la fase de degradación, por lo que el balance neto es de 2 ATP.

¿Qué determina que el NADH de la glucólisis vaya a la mitocondria?

La presencia de oxígeno. En presencia de O2 el NADH se dirige a la mitocondria; en ausencia de O2 no puede reoxidarse allí.

¿Qué ocurre con el NADH en condiciones anaeróbicas?

El pirúvico se reduce a láctico y el NADH se oxida a NAD+, que vuelve a la glucólisis.