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La glucólisis es la vía universal independiente del oxígeno que extrae energía de la glucosa (C6 H12 O6 ) en el citoplasma de cada célula. El proceso requiere sólo glucosa y un conjunto de enzimas glicolíticas. En los procariotas, la glucólisis representa toda la secuencia generadora de energía; en eucariotas, el piruvato producido es la puerta de entrada a la maquinaria mitocondrial altamente eficiente que le sigue.
Durante la glucólisis, una molécula de glucosa recibe primero dos grupos fosfato (consumiendo dos ATP). Luego se divide en dos fragmentos de tres carbonos, cada uno de los cuales se fosforila nuevamente. Estos intermediarios se convierten en piruvato, generando cuatro ATP en el proceso. El resultado neto es una ganancia de dos ATP, dos NADH y dos moléculas de piruvato por molécula de glucosa.
En presencia de oxígeno, el rendimiento final de ATP de una molécula de glucosa alcanza de 36 a 38 ATP cuando se completan los pasos aeróbicos posteriores. Sin embargo, si se enumeran solo los productos inmediatos de la glucólisis, son:dos moléculas de piruvato, dos NADH y dos ATP netos.
En las células eucariotas ricas en oxígeno, el piruvato se transporta a las mitocondrias, donde sufre una serie de reacciones que amplifican drásticamente la producción de ATP.
Reacción de transición (enlace) :Cada piruvato se descarboxila para formar acetil coenzima A (acetil‑CoA), liberando CO2 y generando NADH.
Ciclo del ácido cítrico (Krebs) :El acetil‑CoA se combina con el oxaloacetato para producir citrato. A través de una cascada de pasos, el citrato se recicla nuevamente a oxaloacetato, produciendo NADH adicional, FADH2 , dos CO2 moléculas y dos ATP por glucosa.
Cadena de transporte de electrones (ETC) :NADH y FADH2 dona electrones a la membrana mitocondrial interna, impulsando la fosforilación de ADP a ATP. El oxígeno sirve como aceptor final de electrones, formando agua. Esta etapa genera aproximadamente de 32 a 34 ATP por glucosa.
Si bien la glucólisis puede ocurrir sin oxígeno, la vía de respiración aeróbica completa (reacción de transición, ciclo de Krebs y ETC) requiere oxígeno para sostener el flujo de electrones y la síntesis de ATP. Por tanto, el oxígeno es esencial para el proceso completo de respiración celular, pero no solo para la glucólisis.
