La glucólisis es el primer paso en una serie de procesos conocidos como respiración celular. El objetivo de la respiración es extraer energía de los nutrientes y almacenarla como trifosfato de adenosina (ATP) para su uso posterior. El rendimiento energético de la glucólisis es relativamente bajo, pero en presencia de oxígeno, los productos finales de la glucólisis pueden sufrir más reacciones que producen grandes cantidades de ATP.
Resultados de la glucólisis
La glucólisis convierte uno molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato. El proceso de 10 pasos crea una ganancia neta de dos ATP y dos moléculas de nicotinamida adenina dinucleótido (NADH), un importante agente reductor utilizado por muchas reacciones bioquímicas diferentes. Las condiciones celulares dictan el destino de los dos piruvatos cuando salen de la glucólisis. En ausencia de oxígeno, los piruvatos se fermentan en lactato, que recicla el NADH en su forma oxidante, NAD +. Si hay oxígeno presente, la célula puede obtener mucha más energía a través de la descarboxilación oxidativa del piruvato y el ciclo del ácido cítrico.
Piruvato en la encrucijada
Una célula puede usar el producto de la glucólisis, piruvato , en varias vías metabólicas además de la descarboxilación. La gluconeogénesis podría robar los piruvatos si la célula quiere convertir los piruvatos en carbohidratos. La célula también puede usar piruvatos para sintetizar el aminoácido alanina, así como etanol, ácido oxaloacético, ácido láctico y otros ácidos grasos. Varios factores reguladores influyen en la cantidad de piruvato creado por la glucólisis. Por ejemplo, altas concentraciones de ATP o la hormona glucagón inhiben la glucólisis, mientras que la insulina estimula la producción de piruvato.
Decarboxilación piruvato oxidativa
La presencia de oxígeno permite a la célula convertir piruvato en acetil CoA , una coenzima que puede producir energía adicional en el ciclo del ácido cítrico. La descarboxilación de piruvato también convierte dos moléculas NAD + en dos NADH y crea dióxido de carbono como subproducto. Un complejo enzimático, piruvato deshidrogenasa, cataliza la descarboxilación de piruvato, que tiene lugar en las mitocondrias de la célula. El proceso primero elimina una molécula de dióxido de carbono del piruvato y luego se une al grupo acetilo restante a la Coenzima A, produciendo acetil-CoA que está lista para ser utilizada por el ciclo del ácido cítrico.
Ciclo de Ácido Cítrico
El ciclo del ácido cítrico, también conocido como ciclo de Krebs, acepta las dos moléculas de acetil-CoA derivadas de la molécula de glucosa original que se sometió a la glucólisis y descarboxilación de piruvato. En una serie de 10 pasos, el ciclo del ácido cítrico produce alrededor de 25 moléculas de ATP por glucosa original, además de los dos ATP generados por la glucólisis. La mayoría de los ATP del ciclo del ácido cítrico surgen indirectamente a través de reacciones secundarias de fosforilación oxidativa que implican la oxidación del NADH en NAD +.
