Glucólisis y Fermentación: Procesos Metabólicos de Obtención de Energía

Glucólisis

La glucólisis es la degradación aeróbica o anaeróbica de la glucosa a piruvato. Este mecanismo es fundamental durante periodos cortos en los que no se dispone de oxígeno. Las enzimas que catalizan esta vía son independientes y no están asociadas entre sí.

Funciones de la vía

• Función energética: Obtención de energía celular.
• Generación de intermediarios: Producción de moléculas precursoras para otros procesos metabólicos.

Fases de la glucólisis

• Fase 1 (Preparación): Se prepara la glucosa mediante una fosforilación hasta llegar a Gliceraldehído 3-fosfato (3 carbonos). Consume 2 moléculas de ATP.
• Fase 2 (Beneficio): El Gliceraldehído 3-fosfato se convierte en piruvato, generando energía en forma de ATP y poder reductor (NADH). Se forman 4 moléculas de ATP y 2 NADH.

Enzimas clave

Hexoquinasas

• Actúan principalmente en el citoplasma.
• Catalizan la fosforilación de glucosa y otras hexosas.
• Presentan mayor afinidad por aldohexosas que por cetohexosas.
• Se encuentran en levaduras, bacterias, así como en tejido animal y vegetal.
• Se inhiben por su propio producto: la glucosa-6-fosfato (G6P).

Glucoquinasa

• Fosforila exclusivamente la D-glucosa.
• Requiere una concentración de glucosa más alta que la hexoquinasa para activarse.
• Presente principalmente en el hígado.

Regulación

Las enzimas reguladas son la hexoquinasa, la fosfofructocinasa y la piruvato cinasa. El ATP actúa tanto como inhibidor como estimulante.

Regulación hormonal:

• El glucagón inhibe la vía.
• La adrenalina estimula la vía en el tejido muscular.

Fermentación

Fermentación láctica

Se produce en diversas bacterias (bacterias lácticas), algunos protozoos y en el músculo esquelético humano. Es responsable de la producción de productos lácteos acidificados como yogurt, quesos, cuajada y crema ácida. El ácido láctico posee excelentes propiedades conservantes.

Fermentación alcohólica

Presente en levaduras, otros hongos y algunas bacterias. Es la base de aplicaciones en la alimentación humana como la elaboración de pan, cerveza y vino.

Resumen de la fermentación

Su objetivo principal es la regeneración del NAD+ y la producción de ATP mediante glucólisis.

• Ácido láctico: Producido por bacterias y por nuestros músculos durante el ejercicio.
  Piruvato + NADH → Ácido láctico + NAD+ (mediado por la enzima lactato deshidrogenasa).
• Etanol: Producido por levaduras.
  Piruvato → Acetaldehído → Etanol + NAD+ (mediado por piruvato descarboxilasa y alcohol deshidrogenasa).