Glucólisis

Qué es la glucólisis?

La glucólisis es una vía metabólica fundamental en la cual una molécula de glucosa (un monosacárido de seis carbonos) se descompone en dos moléculas de piruvato (compuestos de tres carbonos). Este proceso ocurre en el citoplasma de las células, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas, y se caracteriza por generar energía de forma rápida y eficiente en forma de ATP (la moneda energética del cuerpo) y NADH. En términos netos, la glucólisis produce dos moléculas de ATP (después de una inversión inicial) y dos moléculas de NADH. Se compone de diez reacciones químicas que son catalizadas por enzimas específicas (Nelson y Cox, 2021) [1].

¿Cuál es la función de la glucólisis?

La función principal de la glucólisis es la conversión de la glucosa en energía utilizable (ATP) de manera rápida. Este proceso es crucial, especialmente en situaciones donde las células requieren una fuente rápida de energía, como durante el ejercicio intenso o en ausencia de oxígeno. Además de generar ATP, la glucólisis produce NADH, que es esencial para mantener el equilibrio redox dentro de la célula. Los intermediarios de la glucólisis también son importantes para la biosíntesis de moléculas clave, como aminoácidos y nucleótidos, lo que muestra la interconexión de la glucólisis con otras rutas metabólicas (Berg, Tymoczko y Gatto, 2019) [2].

¿Dónde se lleva a cabo la glucólisis?

La glucólisis ocurre en el citoplasma de todas las células, tanto en células eucariotas como procariotas. Esta vía metabólica es importante porque no requiere la presencia de oxígeno, lo que le permite funcionar tanto en condiciones aeróbicas (con oxígeno) como anaeróbicas (sin oxígeno). En las células animales, en ausencia de oxígeno, el piruvato resultante de la glucólisis se convierte en lactato, lo que permite la regeneración de NAD⁺ y el mantenimiento de la glucólisis durante periodos de hipoxia. En cambio, en condiciones aeróbicas, el piruvato puede ser metabolizado completamente en las mitocondrias mediante el ciclo de Krebs (Champe y Harvey, 2011) [3].

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¿Cuáles son los pasos de la glucólisis?

La glucólisis consta de diez reacciones químicas que se organizan en dos fases:
1. Fase de inversión de energía (primeras cinco reacciones):
• Reacción 1: La glucosa es fosforilada por la hexoquinasa (o glucocinasa en el hígado), lo que da como resultado glucosa-6-fosfato, que no puede salir de la célula.
• Reacción 2: La glucosa-6-fosfato se isomeriza en fructosa-6-fosfato.
• Reacción 3: La fructosa-6-fosfato es fosforilada por la fosfofructoquinasa-1 (PFK-1), generando fructosa-1,6-bisfosfato, un paso regulado clave en la glucólisis.
• Reacción 4: La fructosa-1,6-bisfosfato se divide en dos triosas fosfato: gliceraldehído-3-fosfato y dihidroxiacetona fosfato.
• Reacción 5: La dihidroxiacetona fosfato se convierte rápidamente en gliceraldehído-3-fosfato, lo que lleva a dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato en el siguiente paso.
2. Fase de recuperación de energía (últimas cinco reacciones):
• Reacción 6: El gliceraldehído-3-fosfato se oxida y fosforila a 1,3-bisfosfoglicerato, generando NADH.
• Reacción 7: El 1,3-bisfosfoglicerato dona un fosfato para formar ATP y 3-fosfoglicerato.
• Reacción 8: El 3-fosfoglicerato se convierte en 2-fosfoglicerato.
• Reacción 9: El 2-fosfoglicerato se deshidrata para formar fosfoenolpiruvato (PEP).
• Reacción 10: El PEP dona su fosfato al ADP, formando ATP y piruvato, lo que cierra el ciclo de la glucólisis (Rodwell, 2018) [5].

¿Por qué es importante la glucólisis?

La glucólisis es crucial para la generación de ATP, la fuente de energía inmediata para las células. Es esencial en situaciones de baja disponibilidad de oxígeno, ya que permite la producción de ATP sin necesidad de mitocondrias o de oxígeno, como ocurre en los músculos durante el ejercicio anaeróbico o en células tumorales (efecto Warburg). Además, la glucólisis proporciona intermediarios clave que son utilizados en otras rutas biosintéticas, como la síntesis de aminoácidos, nucleótidos y lípidos. A través de esta vía, las células también pueden regular su metabolismo en función de las necesidades energéticas del organismo. En términos clínicos, el estudio de la glucólisis es fundamental para entender diversas enfermedades metabólicas, incluidas las relacionadas con el cáncer, la diabetes y las disfunciones en el metabolismo energético (Baynes y Dominiczak, 2019) [4].

Material de complemento, créditos al canal de YouTube:

Blasto Med https://www.youtube.com/@BlastoMed

¿Qué tanto aprendiste de la glucólisis?

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