Glucólisis: Etapas, Balance Energético y Fermentaciones

Glucólisis

Glucólisis: conjunto de reacciones que degradan la glucosa (6C) y la transforman en 2 moléculas de ácido pirúvico (3C). Se realiza en el hialoplasma, es un proceso anaerobio y, por cada molécula de glucosa, se obtienen 2 ATP y 2 NADH + H⁺.

Etapas

1. Fosforilación de la glucosa por el ATP, formándose glucosa-6-fosfato (hexoquinasa).
2. Isomerización a fructosa-6-fosfato (isomerasa).
3. Fosforilación por el ATP, formándose fructosa-1,6-difosfato (6C) (quinasa).
4. División para formar 2 moléculas: gliceraldehído-3-fosfato y dihidroxiacetona fosfato.
5. La dihidroxiacetona fosfato es isómera de la aldosa gliceraldehído-3-fosfato; por isomerización se transforma en ella, y así son 2 moléculas de triosafosfato.
6. Oxidación catalizada por la GA-3P-deshidrogenasa: 2 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato se oxidan a 1,3-difosfoglicerato. Un aldehído se oxida a un ácido carboxílico y la coenzima NAD⁺ se reduce a NADH + H⁺.
7. Transferencia de un grupo fosfato al ADP, que se fosforila a ATP, y obtención del 3-fosfoglicerato (quinasa).
8. El grupo fosfato se mueve de la posición 3 a la 2, formándose el 2-fosfoglicerato (mutasa).
9. Eliminación de agua por deshidratación, dando fosfoenolpiruvato (enolasa).
10. Transferencia de un grupo fosfato al ADP para formar ATP y piruvato (quinasa).

Balance global: glucosa + 2 ADP + 2 P_i + 2 NAD⁺ → 2 piruvato + 2 ATP + 2 H₂O + 2 NADH + 2 H⁺

Fermentaciones

Fermentaciones: permiten la producción de ATP en condiciones anaerobias. La glucólisis es la principal fuente de ATP y el piruvato se convierte en productos que la célula excreta: lactato y etanol + CO₂.

Fermentación láctica

Glucosa → 2 piruvato + 2 ATP + NADH + H⁺ → 2 lactato (CH₃-CHOH-COO^-) + NAD⁺

Fermentación alcohólica

Glucosa → 2 piruvato (CH₃-CO-COO^-) + 2 ATP + NADH + H⁺ → 2 CO₂ + 2 acetaldehído (CH₃-CHO) → 2 CO₂ + 2 etanol (CH₃-CH₂OH) + NAD⁺

El piruvato puede seguir dos vías

Condiciones aerobias

El piruvato se oxida a acetil-coenzima A y CO₂ por la piruvato deshidrogenasa. La reacción es una descarboxilación y una oxidación, en la que el NAD⁺ capta los e^- y protones y se transforma en NADH.

Piruvato + NAD⁺ + CoA + ADP + P_i → CO₂ + Acetil-CoA + NADH + H⁺

Condiciones anaerobias

El piruvato se reduce utilizando los NADH formados en la glucólisis mediante las fermentaciones.