Glucólisis: [Concepto, Funciones, Fases y Reacciones]

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¿Qué es la glucólisis?

Qué es la glucólisisEs un proceso de tipo celular donde se producen reacciones enzimáticas sin la presencia de oxígeno, que desencadena la descomposición parcial de la glucosa o azúcar. 

Así, las células logran producir energía mediante este método. 

Pero también se producirá un proceso mucho más completo, cuando las células logran vincular la glucólisis con otras reacciones enzimáticas donde sí se usa oxígeno.

Por lo que ocurrirá una descomposición mucho más completa de la glucosa, obteniéndose de esta manera mucha más energía que podrá ser usada para ejecutar cualquier trabajo a nivel celular.

¿Dónde se realiza la glucólisis?

Dónde se realiza la glucólisisEn concreto, la glucólisis sucede a lo interno de la célula, en el citoplasma. Ocurre este proceso prácticamente en todas las células vivas y en cada paso necesita de una enzima catalizadora específica.

En los sistemas vivos, se produce la oxidación de la glucosa en dos etapas principales: por glucólisis y por intermedio de la respiración celular. 

La glucólisis, como ya hemos dicho, sucede dentro del citoplasma, mientras que la respiración celular incluye el llamado ciclo de Krebs y un transporte de electrones, procesos que se dan dentro de la membrana celular de células procariontes y en el seno de las mitocondrias de células eucariontes.

Es una ruta metabólica que opera como paso inicial para el catabolismo de los carbohidratos en los seres vivos. Se produce la ruptura de las moléculas de la glucosa mediante un proceso de oxidación de la misma, obteniéndose en consecuencia cantidades de energía química que sabrán aprovechar las células.

¿Cuáles son las funciones de la glucólisis?

Cuáles son las funciones de la glucólisisSe resumen las funciones de este proceso en la obtención de energía de naturaleza bioquímica indispensable para que se realicen distinto procesos celulares vitales para la vida.

Cuando se consigue el llamado Adenosín trifosfato o ATP, producto de la ruptura de la glucosa, la mayoría de las formas de vida existentes consiguen toda la energía necesaria para que se produzcan otros procesos químicos de mayor complejidad.

Tras la glucólisis, por ejemplo, sobrevienen otros procesos como el Ciclo de Krebs o el Ciclo de Calvin. 

Las células eucariotas, como las procariotas, tienen la facilidad de generar este mecanismo energético bioquímico muy importante desde el punto de vista evolutivo porque es el sostén básico de la vida celular y un disparador perfecto para que se produzcan otras reacciones.

Su estudio y comprensión ayudan a determinar las diversas rutas metabólicas del organismo y la complejidad de las células, su funcionamiento vital.

También se ha descubierto otro mecanismo denominado gluconeogénesis, que al contrario de la glucólisis, sigue una ruta contraria donde se forma una molécula de glucosa a partir de precursores no glucídicos, es decir, que no contienen una pizca de azúcar. 

Esta reacción ocurre en un 90% dentro del hígado y en los riñones. Acá se aprovecharán al máximo aminoácidos, glicerol,actato, piruvato y otras fuentes de carbono.

Cuando no hay glucosa en el ayuno, estas reservas mantienen al organismo estabilizado durante un tiempo prudencial, hasta que se agote el tanque glucogénico formado en el hígado.

¿Cuáles son las etapas o fases de la glucólisis?

Son dos las grandes fases o etapas que discurren en la glucólisis. Estas son las siguientes:

1era fase: gasto de energía

Cuáles son las etapas o fases de la glucólisis - 2da fase, obtención de energíaLa molécula de glucosa se transforma en otras dos de gliceraldehído, una molécula que tiene bajo rendimiento energético.

En este proceso inicial, se consumen 2 unidades de energía bioquímica llamadas Adenosín trifosfato (ATP) Pero en la siguiente fase, se duplicará la energía obtenida gracias a esta inversión primaria.

Conllevará este proceso entonces a la obtención de ácidos fosfóricos, que derivarán en grupos fosfatos que se suman a la glucosa y derivarán en la producción de un azúcar nuevo muy inestable. ¿Qué ocurre entonces? Este azúcar se divide y se logra obtener dos moléculas semejantes fosfatadas y con 3 carbonos.

Una sola será distinta, a pesar de que tienen la misma estructura, por lo que será tratada por enzimas que la obligarán a ser idéntica a la otra, con lo que se logran dos compuestos idénticos. La reacción se desencadena en 5 pasos.

2da fase: obtención de energía

Cuáles son las etapas o fases de la glucólisis - 1era fase, gasto de energíaEl gliceraldehído que aparece en la primera fase, se usa en la segunda también para convertirse en un compuesto de gran cantidad de energía a nivel bioquímico, tras acoplarse con nuevos grupos de fosfatos al perder dos protones y electrones.

Sobreviene entonces un proceso de cambio de estos azúcares donde se van liberando en forma paulatina  fosfatos para que se consiga la obtención de 4 moléculas de ATP que se duplican, a diferencia de lo ocurrido en la fase anterior. 

También se consiguen dos moléculas de piruvato que siguen su ciclo de forma independiente, una vez que se culmina la glucólisis. 

¿Cuáles son las 10 reacciones de la glucólisis?

Cuáles son las 10 reacciones de la glucólisisNo es un proceso sencillo, claro que no. En la glucólisis operan 10 reacciones químicas enzimáticas de forma consecutiva que tienen la misión de transformar una molécula de glucosa identificada como C6H12O6 en dos de piruvato o C3H4O3.

Estas serán sumamente útiles para alcanzar otros procesos metabólicos que seguirán aportando toda la energía que necesita el organismo para funcionar a cabalidad.

Hay procesos que ocurren con y sin la presencia de oxígeno. Como parte de la respiración celular, sucede en el citosol de las células. Y en las plantas, forma parte del llamado ciclo de Calvin.

Este mecanismo fue descubierto en el año de 1940 por Otto Meyerhoff, pero ya antes, a finales del siglo XIX se realizaron estudios previos de gran utilidad que también le sirvieron de guía a Luis Leloir.

Otto Meyerhoff terminó de descifrar este mecanismo de producción de energía a nivel celular, un proceso que se cumple con tanta rapidez que había sido difícil describirlo a plenitud. Durante cada paso de la glucólisis, actuará una enzima específica. Veamos en forma resumida los 10 pasos.

  1. Hexoquinasa: es el paso de la glucosa a glucosa6-fosfato.
  2. Glucosa-6-fosfato isomerasa: paso de la glucosa-6fosfato a fructosa.6.fosfato.
  3. Fosfofructoquinada-1: paso de fructosa-6 fosfato a fructosa-1,6.bifosfato.
  4. Aldolasa: paso de fructosa-1,6 bifosfato a Dihodroxiacetona-fosfato a Gliceraldehído 3-fosfato.
  5. Triosafosfato isomerasa: paso de Dihidroxiacetona-fosfato a Gliceraldehído-3-fosfato.
  6. Glicebiraldehído3-fosfato deshidrogenasa: paso de gliceraldehído-3-fosfato a 1,3- Bisfosfoglicerato (glicerato-1,3-bifosfato).
  7. Fosfoglicerato quinasa: paso de 1,3- Bisfosfoglicerato (glicerato-1,3-bifosfato) a 3-Fosfoglicerato (glicerato-3-fosfato).
  8. Fosfoglicerato mutasa: paso de 3-Fosfoglicerato (glicerato-3-fosfato) a 2-Fosfoglicerato (glicerato-2-fosfato).
  9. Enolasa: Paso de Fosfoglicerato (glicerato-2-fosfato) a Fosfoenolpiruvato.
  10. Piruvato quinasa: paso de Fosfoenolpiruvato a Piruvato.

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