Metabolismo Celular: Vías Clave de Energía y Síntesis Biológica

Gluconeogénesis: Síntesis de Glucosa y Glucógeno

La gluconeogénesis es el proceso de formación de glucosa y glucógeno a partir de compuestos orgánicos no carbohidratos, como aminoácidos, ácido pirúvico e intermediarios del ciclo de Krebs. Se trata, en gran medida, de una vía metabólica inversa a la glucólisis, que se produce principalmente en el hígado y, en menor medida, en el riñón.

Glucólisis: Degradación Inicial de la Glucosa

La glucólisis forma parte fundamental del metabolismo de los glúcidos y representa la vía inicial del catabolismo de los hidratos de carbono. Consiste en una secuencia de diez reacciones enzimáticas consecutivas que degradan una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato. Estas dos moléculas de piruvato pueden seguir posteriormente diversas vías metabólicas.

Fermentación: Vías Anaeróbicas de Obtención de Energía

Fermentación Alcohólica

En la fermentación alcohólica, el ácido pirúvico formado durante la glucólisis se convierte anaeróbicamente en etanol. Este proceso implica dos pasos: primero, se libera dióxido de carbono y el piruvato se transforma en acetaldehído; luego, el acetaldehído se reduce a etanol, oxidando simultáneamente el NADH a NAD⁺. La ecuación global es: 2 ácido pirúvico + 2 NADH → 2 etanol + 2 CO2 + 2 NAD+.

Fermentación Láctica

La fermentación láctica es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de las células, donde la glucosa se oxida parcialmente para obtener energía, siendo el ácido láctico el producto de desecho. Este proceso es llevado a cabo por diversas bacterias (conocidas como bacterias lácticas), hongos, algunos protozoos y muchos tejidos animales. En el tejido muscular, por ejemplo, la fermentación láctica se verifica durante una actividad motora intensa, cuando el aporte de oxígeno es insuficiente para mantener la respiración aerobia. En esta reacción, el NADH se oxida y el ácido pirúvico se reduce, transformándose en ácido láctico. La ecuación global es: 2 ácido pirúvico + 2 NADH → 2 ácido láctico + 2 NAD+.

Ciclo de Krebs: El Corazón de la Respiración Celular

El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cítrico, es una ruta metabólica fundamental que forma parte de la respiración celular en todas las células aerobias. Consiste en una sucesión de reacciones químicas donde se libera la energía almacenada a través de la oxidación del acetil-CoA (derivado de carbohidratos, grasas y proteínas) en dióxido de carbono y energía química en forma de trifosfato de adenosina (ATP). En las células procariotas, el ciclo de Krebs se lleva a cabo en el citoplasma.

Fotosíntesis: Conversión de Energía Lumínica en Química

La fotosíntesis es un proceso químico vital que tiene lugar en las plantas y otros organismos que contienen clorofila. Gracias a la energía de la luz solar, este proceso permite transformar sustratos inorgánicos (como dióxido de carbono y agua) en materia orgánica rica en energía (como glucosa), liberando oxígeno como subproducto.