Las células vivas se alimentan de glucosa. Aunque hay algunas otras moléculas que pueden servir en caso de apuro, la mayor parte de la energía en las células vivas, incluida la energía que hace posible su vida, proviene de la división de la glucosa en moléculas más pequeñas. La glucólisis comienza con una molécula de glucosa de 6 carbonos y termina con dos moléculas de piruvato de 3 carbonos, que luego se convierten en dos moléculas más pequeñas de citrato. Pero no es solo un corte: se necesitan 10 reacciones químicas diferentes para realizar el trabajo, y el proceso se puede detener en el camino.
Enzimas en la glucólisis
Las enzimas son moléculas de proteínas que ayudan una reacción química a lo largo. Cada reacción química requiere un pequeño impulso de energía para comenzar, y las enzimas funcionan reduciendo el impulso de energía, conocido como energía de activación. No es que esas reacciones químicas no puedan tener lugar sin enzimas, pero las enzimas las hacen mucho más propensas a ocurrir. Tres de los 10 pasos de la glucólisis involucran cambios tan grandes en la energía que casi nunca ocurrirán sin enzimas, por lo que esos pasos particulares son importantes puntos de regulación.
¿Qué hace la glucólisis?
La glucólisis es la primer paso en el metabolismo energético de las células en organismos complejos como los humanos. Es algo así como comer una manzana. Si siempre corta la manzana por la mitad y la pela y se come la cáscara, y luego corta la manzana en bocados más pequeños y la come, la glucólisis sería solo los pasos para comer la cáscara y cortarla a la mitad. El producto final son las dos mitades de manzana y un poco de energía al comer la cáscara. Si ya tenía una pila de mitades de manzana peladas o no necesitaba la energía que obtendría de la cáscara de manzana, dejaría de trabajar en manzanas nuevas. Sus células hacen lo mismo, pero el producto final son moléculas de citrato en lugar de mitades de manzana, y la energía de su célula se transporta en trifosfato de adenosina, ATP.
Enzimas reguladoras
Se obtiene glucosa transportado a una célula viva por una proteína de transporte. La misma proteína que lo trae lo llevará de vuelta nuevamente, pero no si su estructura ha sido cambiada. Una enzima reorganiza átomos en la molécula de glucosa para convertirla en fructosa. Luego, la enzima fosfofructinasa se une a un grupo fosfato a la molécula de fructosa. Eso lo prepara para el siguiente paso en la glucólisis y también evita que la proteína de transporte retire el azúcar de la célula. Si ya hay mucho ATP y también hay mucho citrato, la fosfofructinasa reducirá la velocidad. De la misma manera que no necesita cortar otra manzana si no tiene hambre y tiene muchas rebanadas, la fosfofructinasa no necesita actuar si hay mucho ATP y mucha citrato; niveles tan altos de esos compuestos reducirán la glucólisis.
Otras formas de regular la glucólisis
Algunos de los pasos de la glucólisis requieren que los productos intermedios eliminen un átomo de hidrógeno para que puedan seguir rompiendo y proporciona más energía. Si no hay otra molécula que acepte el átomo de hidrógeno, la glucólisis se detendrá. En este caso particular, la molécula que acepta el átomo de hidrógeno es NAD +. Entonces la glucólisis se detendrá si no hay NAD +. La tasa de glucólisis también se modifica dependiendo de la cantidad de glucosa alrededor. Si no se transportan moléculas de glucosa a la célula, la glucólisis se detendrá.
