<\/span><\/h2>\nTodas las c\u00e9lulas requieren de energ\u00eda para llevar a cabo las reacciones metab\u00f3licas, lo cual se realiza a trav\u00e9s de una mol\u00e9cula llamada ATP <\/strong>(adenos\u00edn trifosfato) que es popularmente conocida como la \u201cmoneda energ\u00e9tica\u201d de los procesos celulares.<\/p>\nPara obtener esta energ\u00eda, las c\u00e9lulas llevan a cabo el proceso bioqu\u00edmico conocido como gluc\u00f3lisis, que representa la ruta metab\u00f3lica encargada de oxidar la glucosa, lo que se reconoce como la reacci\u00f3n base para la vida celular, y por ende, soporte fundamental de la vida<\/strong>; de all\u00ed su importancia.<\/p>\n <\/p>\n
<\/p>\n
La gluc\u00f3lisis es la primera de las cuatro etapas que conforman la respiraci\u00f3n celular aer\u00f3bica<\/strong> y es la base de la respiraci\u00f3n anaer\u00f3bica. Aer\u00f3bica se refiere al tipo de metabolismo que ocurre a trav\u00e9s del ox\u00edgeno por medio de la oxidaci\u00f3n del carbono; mientras que en los procesos anaer\u00f3bicos no se utiliza el ox\u00edgeno para lograr la oxidaci\u00f3n, sino el nitrato.<\/p>\nEl mecanismo general de la respiraci\u00f3n celular implica cuatro procesos:<\/p>\n
\n- Gluc\u00f3lisis<\/strong>, en la que las mol\u00e9culas de glucosa se descomponen para formar mol\u00e9culas de \u00e1cido pir\u00favico (piruvato).<\/li>\n
- El ciclo de Krebs<\/strong>, en el que el \u00e1cido pir\u00favico se degrada y la energ\u00eda de su mol\u00e9cula se utiliza para formar compuestos de alta energ\u00eda, como el dinucle\u00f3tido de nicotinamida y adenina (NADH).<\/li>\n
- El sistema de transporte de electrones<\/strong>, en el que los electrones se transportan a lo largo de una serie de coenzimas y citocromos y se libera la energ\u00eda de los electrones.<\/li>\n
- Quimi\u00f3smosis<\/strong>, en la que la energ\u00eda emitida por los electrones bombea protones a trav\u00e9s de una membrana y proporciona la energ\u00eda para la s\u00edntesis de ATP.<\/li>\n<\/ul>\n
<\/span>Fases de la gluc\u00f3lisis<\/span><\/h2>\nLa gluc\u00f3lisis act\u00faa como la v\u00eda central del metabolismo de los carbohidratos <\/strong>y ocurre en todos los tejidos como un proceso citos\u00f3lico (en el citoplasma de la c\u00e9lula). Se trata de un proceso que es exerg\u00f3nico (libera energ\u00eda) y oxidativo (provoca la reducci\u00f3n de NAD + a NADH), y con la acci\u00f3n de la enzima LDH (lactato deshidrogenasa), se puede realizar de forma anaer\u00f3bica.<\/p>\nEste proceso, que es la forma fundamental de los seres vivos para obtener energ\u00eda<\/strong>, cuenta con 10 reacciones enzim\u00e1ticas consecutivas, divididas en dos fases, que transforman la glucosa en 2 mol\u00e9culas de piruvato.<\/p>\n<\/span>Absorci\u00f3n de energ\u00eda<\/span><\/h3>\nLa primera fase de la gluc\u00f3lisis, en la que absorbe energ\u00eda, incluye las tres primeras reacciones<\/strong>. Esto implica la fosforilaci\u00f3n de la glucosa, que le otorga una carga negativa, lo que evita el paso de la glucosa a trav\u00e9s de la membrana plasm\u00e1tica y aumenta su reactividad. En este paso, se utilizan 2 moles de ATP.\u00a0 Seguidamente un resumen de los pasos de esta fase:<\/p>\n<\/span>1.- Fosforilaci\u00f3n de glucosa<\/span><\/h4>\nEl proceso comienza con la fosforilaci\u00f3n de glucosa, un az\u00facar de 6 carbonos, en glucosa-6-fosfato. La enzima hexoquinasa elimina un grupo fosfato de alta energ\u00eda de un ATP y lo coloca en una glucosa, lo que da como resultado un ADP (adenos\u00edn difosfato) y la glucosa-6-fosfato (G6P).<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>2.- Isomerizaci\u00f3n de glucosa-6-fosfato<\/span><\/h4>\nEn este paso, la enzima fosfoglucosa isomerasa convierte la mol\u00e9cula en un is\u00f3mero, convirtiendo G6P en fructosa-6-fosfato (F6P).<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>3.- Fosforilaci\u00f3n de fructosa-6-fosfato<\/span><\/h4>\nEn el tercer paso de la gluc\u00f3lisis, el F6P se fosforila. Para ello, la enzima fosfoglucosa isomerasa elimina el f\u00f3sforo de un ATP y lo coloca en F6P, lo que da como resultado un ADP y fructosa-1,6-bifosfato.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>Liberaci\u00f3n de energ\u00eda<\/span><\/h3>\nLa fase 2 de la gluc\u00f3lisis incluye las reacciones 4-10. La reacci\u00f3n 4 divide el 6C en dos mol\u00e9culas de 3C, lo que significa que las reacciones 5-10 ocurren dos veces por cada mol\u00e9cula de glucosa. La reacci\u00f3n 6 captura una mol\u00e9cula de NADH (dinucle\u00f3tido de nicotinamida y adenina (NAD) + hidr\u00f3geno (H)).<\/p>\n
En la d\u00e9cima reacci\u00f3n ocurre la s\u00edntesis de ATP, lo que significa que se capturan 2 mol\u00e9culas de ATP por reacci\u00f3n, 4 en total por glucosa. Sin embargo, solo hay una ganancia neta de 2 ATP por ciclo, ya que se usaron 2 en la primera fase. Los siguientes son los pasos que conforman la segunda fase de la gluc\u00f3lisis.<\/p>\n
<\/span>4.- Escisi\u00f3n de fructosa 1, 6-difosfato<\/span><\/h4>\nComo reci\u00e9n se mencion\u00f3, en este paso la mol\u00e9cula de glucosa de 6 carbonos se divide en dos mol\u00e9culas de 3C, por lo que los siguientes pasos del proceso 2 unidades de tres carbonos, en lugar de una mol\u00e9cula de 6 carbonos. Esto se logra gracias a la acci\u00f3n de la enzima fructosa difosfato aldolasa que descompone el F6P en gliceraldeh\u00eddo 3-fosfato (G3P) y fosfato de dihidroxiacetona (DHAP).<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>5.- Isomerizaci\u00f3n de fosfato de dihidroxiacetona<\/span><\/h4>\nDebido a que el DHAP no se puede degradar f\u00e1cilmente, se isomeriza mediante la presencia de la enzima triosa fosfato isomerasa, la cual convierte DHAP en G3P.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>6.- Fosforilaci\u00f3n oxidativa de gliceraldeh\u00eddo 3-fosfato<\/span><\/h4>\nEn este paso, la enzima G3P-deshidrogenasa elimina los hidr\u00f3genos de cada G3P y fosforila las mol\u00e9culas. Al hacer esto, convierte dos NAD + en dos mol\u00e9culas de NADH, creando dos mol\u00e9culas de 1,3-bifosfoglicerato.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>7.- Transferencia de fosfato de 1,3-difosfoglicerato a ADP<\/span><\/h4>\nEste paso, que es en el que la gluc\u00f3lisis genera ATP, implica la transferencia del grupo fosfato del 1,3-bisfosfoglicerato al ADP por la acci\u00f3n de la enzima fosfoglicerato quinasa, produciendo as\u00ed ATP y 3-fosfoglicerato. Dado que se forman dos moles de 1,3-bisfosfoglicerato a partir de un mol de glucosa, se generan dos ATP en este paso.<\/p>\n
En el s\u00e9ptimo paso de la gluc\u00f3lisis, que es en el que se genera ATP, la enzima fosfoglicerato quinasa elimina el f\u00f3sforo de los 1,3-bifosfogliceratos. Esto convierte dos ADP en dos mol\u00e9culas de ATP y crea dos mol\u00e9culas de fosfoglicerato.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>8.- Isomerizaci\u00f3n de 3-fosfoglicerato<\/span><\/h4>\nAqu\u00ed, la enzima fosfoglicerato mutasa mueve el f\u00f3sforo al centro de la mol\u00e9cula.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>9.- Deshidrataci\u00f3n del 2-fosfoglicerato<\/strong><\/span><\/h4>\nEn este paso, la enzima enolasa (fosfopiruvato hidratasa) deshidrata el 2-fosfoglicerato, cambiando la orientaci\u00f3n de la mol\u00e9cula y creando dos mol\u00e9culas de fosfoenolpiruvato.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>10.- Transferencia de fosfato de fosfoenolpiruvato<\/strong><\/span><\/h4>\nPara cerrar el ciclo de la gluc\u00f3lisis, la enzima piruvato quinasa elimina las mol\u00e9culas finales de f\u00f3sforo, formando ATP y creando 2 mol\u00e9culas de piruvato.<\/p>\n
<\/p>\n
<\/span>Destinos del piruvato<\/span><\/h3>\nAunque tambi\u00e9n sirve como precursor en muchas reacciones anab\u00f3licas, el piruvato obtenido en la gluc\u00f3lisis tiene tres posibles destinos catab\u00f3licos:<\/p>\n
<\/span>1.- Oxidaci\u00f3n del piruvato<\/span><\/h4>\nEn los organismos aer\u00f3bicos, el piruvato se mueve luego a las mitocondrias donde se oxida en el grupo acetilo de la acetil-coenzima A (acetil Co-A). Este proceso implica la liberaci\u00f3n de un mol de CO2<\/sub>. Posteriormente, la acetil CoA se oxida completamente en CO2<\/sub> y H2<\/sub>O al ingresar al ciclo del \u00e1cido c\u00edtrico.<\/p>\n<\/span>2.- Fermentaci\u00f3n del \u00e1cido l\u00e1ctico<\/span><\/h4>\nEn condiciones donde el ox\u00edgeno es insuficiente, como en las c\u00e9lulas del m\u00fasculo esquel\u00e9tico, el piruvato no se puede oxidar debido a la falta de ox\u00edgeno. En tales condiciones, el piruvato se reduce a lactato mediante el proceso de gluc\u00f3lisis anaer\u00f3bica.<\/p>\n
<\/span>3.- Fermentaci\u00f3n alcoh\u00f3lica<\/span><\/h4>\nEn algunos microbios como levadura de cerveza, el piruvato formado a partir de la glucosa es anaer\u00f3bicamente convertida en etanol y CO2<\/sub>. Esta se considera la forma m\u00e1s antigua del metabolismo de la glucosa, como se observa en condiciones en las que la concentraci\u00f3n de ox\u00edgeno es baja.<\/p>\n<\/span>Funciones<\/span><\/h2>\nLa funci\u00f3n principal de la gluc\u00f3lisis es producir energ\u00eda en forma de ATP<\/strong>. Del mismo modo, la gluc\u00f3lisis tambi\u00e9n produce piruvato, que luego se oxida m\u00e1s para crear m\u00e1s ATP. En resumen, las funciones de la gluc\u00f3lisis incluyen los siguientes eventos:<\/p>\n\n- La glucosa se oxida en piruvato.<\/li>\n
- Producci\u00f3n de 2 mol\u00e9culas de NADH.<\/li>\n
- S\u00edntesis de ATP (2 netos por ciclo).<\/li>\n
- Producci\u00f3n de 3C y 6C intermedios para otros usos.<\/li>\n
- El ADP se fosforila en ATP.<\/li>\n<\/ul>\n
<\/span>Gluc\u00f3lisis y gluconeog\u00e9nesis<\/span><\/h2>\nLa glucosa es un metabolito clave en el metabolismo humano, pero no siempre est\u00e1 disponible en niveles suficientes en la dieta. Por tanto, existe una v\u00eda que convierte otros alimentos en glucosa. Esta v\u00eda se llama gluconeog\u00e9nesis,<\/strong> que es el proceso metab\u00f3lico mediante el cual los organismos producen az\u00facares (glucosa) para reacciones catab\u00f3licas a partir de precursores que no son carbohidratos.<\/p>\n<\/p>\n
La gluconeog\u00e9nesis se parece mucho a la gluc\u00f3lisis, solo que el proceso ocurre al rev\u00e9s<\/strong>. Sin embargo, existen algunas excepciones. En la gluc\u00f3lisis hay tres pasos altamente exerg\u00f3nicos (pasos 1, 3 y 10). Estos pasos tambi\u00e9n son reguladores que incluyen las enzimas hexoquinasa, fosfofructoquinasa y piruvato quinasa.<\/p>\nLas reacciones biol\u00f3gicas pueden ocurrir de forma bidireccional. Si la reacci\u00f3n ocurre en la direcci\u00f3n inversa, ahora se requiere la energ\u00eda normalmente liberada en esa reacci\u00f3n. Si la gluconeog\u00e9nesis ocurriera simplemente a la inversa, la reacci\u00f3n requerir\u00eda demasiada energ\u00eda para ser rentable<\/strong> para ese organismo en particular.<\/p>\nPara superar este problema, la naturaleza desarroll\u00f3 otras tres enzimas<\/strong> para reemplazar las enzimas hexoquinasa, fosfofructoquinasa y piruvato quinasa que intervienen en la gluc\u00f3lisis para permitir el proceso de gluconeog\u00e9nesis.<\/p>\n<\/span>Diferencias entre la gluc\u00f3lisis y la gluconeog\u00e9nesis<\/span><\/h3>\nEl primer paso en la gluconeog\u00e9nesis es la conversi\u00f3n de piruvato en \u00e1cido fosfoenolpir\u00favico (PEP). Las tres enzimas responsables de esta conversi\u00f3n son: (1) la piruvato carboxilasa, (2) la PEP carboxiquinasa y (3) la malato deshidrogenasa.<\/p>\n
La piruvato carboxilasa se encuentra en las mitocondrias y convierte el piruvato en oxalacetato. Debido a que el oxalacetato no puede atravesar las membranas de las mitocondrias, primero debe convertirse en malato mediante la enzima malato deshidrogenasa.<\/p>\n
Luego, este malato cruza la membrana de las mitocondrias hacia el citoplasma, donde luego se convierte nuevamente en oxalacetato. Por \u00faltimo, este oxalacetato se convierte en PEP a trav\u00e9s de la carboxiquinasa PEP. Los siguientes pasos son exactamente los mismos que los de la gluc\u00f3lisis, solo que el proceso es a la inversa.<\/p>\n
La segunda diferencia entre la gluconeog\u00e9nesis y la gluc\u00f3lisis es la conversi\u00f3n de fructosa-1, 6-bisfosfato en fructosa-6-fosfato con el uso de la enzima fructosa-1, 6-fosfatasa. Esta conversi\u00f3n utiliza la enzima fosfoglucoisomerasa, la misma que usada por la gluc\u00f3lisis.<\/p>\n
El \u00faltimo paso que diferencia a estos procesos es la conversi\u00f3n de glucosa-6-fosfato en glucosa con la enzima glucosa-6-fosfatasa, la cual se encuentra en el ret\u00edculo endopl\u00e1smico de la c\u00e9lula.<\/p>\n
<\/span>Niveles equilibrados de glucosa<\/span><\/h3>\nLa gluconeog\u00e9nesis se produce solo en el h\u00edgado y los ri\u00f1ones<\/strong>, y dado que el h\u00edgado es cinco veces m\u00e1s grande que los dos ri\u00f1ones combinados, sintetiza la mayor parte de la glucosa. La v\u00eda no ocurre en el cerebro, tejido graso o m\u00fasculo esquel\u00e9tico.<\/p>\nJunto con la degradaci\u00f3n del gluc\u00f3geno, la gluconeog\u00e9nesis asegura niveles estables de glucosa en la sangre entre comidas. Esta v\u00eda metab\u00f3lica tambi\u00e9n nos permite mantener los niveles de glucosa necesarios<\/strong> cuando seguimos una dieta rica en prote\u00ednas, pero baja en carbohidratos, conocida como dieta cetog\u00e9nica.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Los seres vivos dependen de los alimentos para sobrevivir. Una vez que…<\/p>\n","protected":false},"author":12,"featured_media":6970,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8,6,7],"tags":[63,70,71,73,72],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6957"}],"collection":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/users\/12"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6957"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6957\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7146,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6957\/revisions\/7146"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6970"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6957"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6957"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/conceptoabc.com\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6957"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}