La glucólisis es la respiración metabólica de 10 pasos de la glucosa de azúcar que produce energía química para el uso de una célula. Los científicos consideran que la glucólisis es una vía de respiración antigua porque puede ocurrir en ausencia de oxígeno, que es la forma en que podría permitir la supervivencia de bacterias anaerobias primitivas anteriores a la atmósfera de oxígeno de la Tierra. La lista de ingredientes para la glucólisis incluye una célula viva, enzimas, glucosa y las moléculas de transferencia de energía nicotinamida adenina dinucleótido (NAD +) y trifosfato de adenosina (ATP).
Azúcar
La entrada básica para la glucólisis es azúcar. Normalmente, el azúcar utilizado es glucosa, pero las enzimas pueden convertir otros azúcares de seis carbonos, como la galactosa y la fructosa, en sustancias intermedias que entran en la ruta de la glucólisis aguas abajo del punto de partida de la glucosa. Las plantas crean glucosa durante la fotosíntesis, y el azúcar está disponible en una amplia variedad de alimentos directamente o como almidón y celulosa, que se descomponen en glucosa. La glucosa se disuelve en agua y, con la ayuda de enzimas, puede transportarse fácilmente dentro o fuera de una célula, dependiendo de sus concentraciones relativas a cada lado de la membrana celular.
Enzimas
Enzimas son proteínas que actúan como catalizadores para reacciones bioquímicas. Las enzimas reducen la energía necesaria para generar una reacción sin que el proceso la consuma. Las enzimas transportadoras de glucosa ayudan a las células a importar glucosa, pero la primera enzima dentro de la ruta de la glucólisis es la hexoquinasa, que convierte la glucosa en glucosa-6-fosfato (G6P). Este primer paso agota la concentración de glucosa de la célula, lo que ayuda a que la glucosa adicional se difunda en la célula. El producto G6P no se difunde fácilmente fuera de la célula, por lo que la hexoquinasa en efecto bloquea una molécula de glucosa para que la use la célula. Nueve enzimas más participan en la glucólisis.
ATP
El ATP es una coenzima que almacena, transporta y libera energía química dentro de las células. Una molécula de ATP contiene tres grupos de fosfato, cada uno mantenido por un enlace de alta energía. El ATP produce energía química cuando las enzimas eliminan uno o más grupos de fosfato. En la reacción inversa, las enzimas usan energía al agregar fosfatos a los precursores, lo que resulta en la producción de ATP. La glucólisis utiliza dos moléculas de ATP para ponerse en marcha, pero produce cuatro ATP en el último paso, dando un rendimiento neto de dos ATP.
NAD +
NAD + es una coenzima oxidante que acepta electrones y protones de otras moléculas, creando la forma reducida NADH. En la reacción inversa, NADH actúa como un agente reductor que dona electrones y protones cuando se oxida nuevamente en NAD +. NAD + y NADH se utilizan en una variedad de vías bioquímicas, incluida la glucólisis, que requieren un agente oxidante o reductor. La glucólisis utiliza dos moléculas de NAD + por molécula de glucosa, produciendo dos NADH, así como dos iones de hidrógeno y dos moléculas de agua. El producto final de la glucólisis es el piruvato, que la célula puede metabolizar aún más para producir una gran cantidad de energía adicional.
