Infografía de la glucosis

Infografía de la Glucosis ¿CÓMO OBTIENEN ENERGÍA LAS CÉLULAS? Las células requieren un abasto continuo de energía para impulsar la gran cantidad de reacciones metabólicas que son esenciales tan sólo para mantenerse con vida. Ahora bien, para que la energía impulse una reacción, debe estar en una forma aprovechable.

Casi toda la energía celular se almacena en los enlaces químicos de moléculas portadoras de energía, principalmente del adenosín trifosfato (ATP).

En la fotosíntesis se capta energía liberada por glucólisis y respiración celular La energía de la luz solarse almacena en la glucosa por fotosíntesis, la cual se realiza en los cloroplastos de las plantas verdes. Luego, el glucólisis (que se produce en el citosol) y la respiración celular (en la mitocondria) liberan la energía química almacenada en la glucosa. Como lo indica el grosor de las flechas rojas, la respiración celular produce mucha más energía que el glucólisis. Los productos de la fotosíntesis se aprovechan en la respiración celular, la cual produce las moléculas que se aprovechan en la fotosíntesis. Todos los organismos, efectúen o no la fotosíntesis, dependen de ella para tener moléculas energéticas y el oxígeno necesario para degradarlas.

¿QUÉ PASA DURANTE LA GLUCÓLISIS? La glucólisis comprende dos etapas: activación de la glucosa y toma de la energía; cada etapa abarca varias reacciones (FIGURA 8-3).

Para que la glucosa se pueda degradar, tiene que estar activada. Al activarse, se consume la energía de dos moléculas de ATP. Al consumirse la energía del ATP, se forma adenosín difosfato (ADP; que es la forma sin energía del ATP, que tiene un fosfato de menos). La activación de la glucosa convierte una molécula estable de glucosa en una molécula “activada” de fructosa bifosfato (FIGURA 8-3 ❶). La fructosa es una molécula de azúcar parecida a la glucosa; “bifosfato” (bi- significa “dos”) se refiere a los dos grupos fosfato tomados de las moléculas de ATP. Aunque la formación de fructosa bifosfato le cuesta a la célula dos moléculas de ATP, esta inversión inicial de energía es necesaria para producir después mayores rendimientos energéticos.

Como la energía del ATP quedó almacenada en los enlaces de los grupos fosfato del azúcar, la fructosa bifosfato es una molécula muy inestable.

A continuación, en el paso de toma de la energía, la fructosa bifosfato se degrada en dos moléculas de tres carbonos de gliceraldehído 3 fosfato G3P (FIGURA 8-3 ❷; seguramente reconoces el ciclo de Calvin de la fotosíntesis visto en el capítulo 7). Cada molécula de G3P, que conserva un fosfato con su enlace energético, sufre una serie de reacciones que la convierten en piruvato.

En estas reacciones se producen dos ATP por cada G3P, lo que da un total de cuatro ATP por molécula de glucosa. Como dos ATP se usaron para activar la molécula de glucosa, hay una ganancia neta de únicamente dos ATP. Junto con la ruta del G3P al piruvato, dos electrones energizados y un ión hidrógeno (H_) se suman a

la nicotín adenin dinucleótido (NAD_), que es un portador de electrones “vacío”, para producir el portador de electrones energizados NADH. En el apartado “De cerca: Glucólisis” hallarás más información sobre la glucólisis.

En resumen Glucólisis • Cada molécula de glucosa se degrada en dos moléculas de piruvato.

• Estas reacciones producen una ganancia neta de dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH.

Respiración celular • En la matriz de la mitocondria, cada molécula de piruvato se convierte en acetil CoA; produce un NADH por molécula de piruvato y libera una de CO2.

• Cuando pasa una molécula de acetil CoA por el ciclo de Krebs, su energía queda almacenada en un ATP, tres NADH y un FADH2. Sus carbonos se liberan como dos moléculas de CO2.

• Al final de las reacciones en la matriz, las dos moléculas de piruvato producidas por cada molécula de glucosa durante la glucólisis quedan totalmente degradadas y arrojan dos ATP y 10 portadoras de electrones energéticos: ocho NADH y dos FADH2. Se liberan átomos de carbono como seis moléculas de CO2.

• El NADH y FADH2 dejan sus electrones energizados en la CTE insertada en la membrana interna de la

mitocondria.

• Cuando los electrones energizados pasan por la CTE, su energía se aprovecha para bombear H_ al espacio intermembranoso.

• Cuando los electrones sin energía salen de la CTE, se combinan con iones hidrógeno y oxígeno para formar agua.

• Durante la quimiósmosis, los iones hidrógeno del espacio intermembranoso bajan por su gradiente de concentración a través de los canales de ATP sintasa, la cual sintetiza ATP.