Mapa conceptual y resúmen GLUCÓLISIS
Mapa conceptual
La glucólisis es una serie de reacciones bioquímicas esenciales para la producción de energía en las células. Involucra enzimas como la hexoquinasa, fosfofructoquinasa y piruvato quinasa, que transforman la glucosa en ácido pirúvico y generan ATP. La respiración celular, que incluye la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones, es vital para la supervivencia celular y se adapta a condiciones aeróbicas o anaeróbicas.
Resumen
Esquema
La Glucólisis: Primera Etapa del Metabolismo de la Glucosa
La glucólisis es una serie de diez reacciones enzimáticas que constituyen la primera etapa del metabolismo de la glucosa, esencial para la producción de energía en las células. Comienza con la fosforilación de la glucosa a glucosa-6-fosfato, una reacción catalizada por la enzima hexoquinasa, que además de iniciar la glucólisis, regula la concentración de glucosa en la sangre. Este paso es irreversible y compromete a la glucosa con la vía metabólica, evitando su salida de la célula y marcando el inicio de su catabolismo para la obtención de energía.Enzimas Reguladoras en la Glucólisis
La glucólisis es regulada por varias enzimas clave que aseguran su eficiencia y adaptación a las necesidades energéticas de la célula. La glucosa 6-fosfato isomerasa convierte la glucosa 6-fosfato en fructosa 6-fosfato, preparándola para la siguiente etapa. La fosfofructoquinasa, un regulador principal de la glucólisis, cataliza la fosforilación de fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6-bisfosfato y es inhibida por altas concentraciones de ATP, indicando suficiente energía celular. La aldolasa, por su parte, divide la fructosa 1,6-bisfosfato en dos triosas, que son intermediarios clave en la producción de ATP y biomoléculas.Pasos Cruciales y Producción de Energía en la Glucólisis
La glucólisis implica una secuencia de reacciones que transforman la glucosa en piruvato, generando energía en forma de ATP y NADH. Un paso crucial es la deshidratación del 2-fosfoglicerato a PEP por la enzima enolasa, seguido de la producción de ATP y piruvato a partir de PEP por la piruvato quinasa. Este proceso resulta en un saldo neto de dos moléculas de ATP y dos de NADH por cada molécula de glucosa, lo que ilustra la eficiencia de la glucólisis en la producción de energía celular bajo condiciones anaeróbicas o aeróbicas.La Respiración Celular y Adaptaciones Metabólicas
La respiración celular es un conjunto de procesos metabólicos que incluyen la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones, que en conjunto convierten la energía química de la glucosa en ATP. En ausencia de oxígeno, las células pueden realizar la fermentación para continuar produciendo energía. La fermentación láctica convierte el piruvato en ácido láctico, mientras que la fermentación alcohólica lo transforma en etanol y CO2. Estos mecanismos alternativos permiten a las células adaptarse a condiciones anaeróbicas, manteniendo la producción de ATP cuando la respiración aeróbica no es posible.
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1. PASO 1: HEXOQUINASA
FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA
LA ENZIMA HEXOQUINASA CATALIZA LA FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA, UTILIZANDO UNA MOLÉCULA DE ATP Y UN ÁTOMO DE MAGNESIO
FORMACIÓN DE GLUCOSA-6-FOSFATO
LA FOSFORILACIÓN DE LA GLUCOSA RESULTA EN LA FORMACIÓN DE GLUCOSA-6-FOSFATO, DONDE EL CARBONO 6' ADQUIERE UN GRUPO FOSFATO
CONSUMO DE ATP
ESTE PASO CONSUME UNA MOLÉCULA DE ATP PARA PRODUCIR GLUCOSA-6-FOSFATO
2. PASO 2: GLUCOSA 6-FOSFATO ISOMERASA
REORDENAMIENTO DE LA GLUCOSA 6-FOSFATO
LA ENZIMA FOSFOGLUCOSA ISOMERASA CATALIZA LA CONVERSIÓN DE GLUCOSA 6-FOSFATO EN FRUCTOSA 6-FOSFATO MEDIANTE UN REORDENAMIENTO DEL ANILLO DE GLUCOSA
PRODUCCIÓN DE FRUCTOSA 1,6-BISFOSFATO
ESTE PASO RESULTA EN LA FORMACIÓN DE FRUCTOSA 1,6-BISFOSFATO, DONDE UNA SEGUNDA MOLÉCULA DE ATP PROPORCIONA EL GRUPO FOSFATO
AYUDA DEL MAGNESIO
EL MAGNESIO ES NECESARIO PARA PROTEGER LAS CARGAS NEGATIVAS DE LOS GRUPOS FOSFATO EN LA MOLÉCULA DE ATP
3. PASO 3: FOSFOFRUCTOQUINASA
TRANSFORMACIÓN DE FRUCTOSA 6-FOSFATO
LA ENZIMA FOSFOFRUCTOQUINASA, CON LA AYUDA DEL MAGNESIO, CONVIERTE LA FRUCTOSA 6-FOSFATO EN FRUCTOSA 1,6-BISFOSFATO
CONSUMO DE ATP
ESTE PASO CONSUME UNA MOLÉCULA DE ATP PARA PRODUCIR FRUCTOSA 1,6-BISFOSFATO
PROTECCIÓN DE CARGAS NEGATIVAS
EL MAGNESIO AYUDA A PROTEGER LAS CARGAS NEGATIVAS DE LOS GRUPOS FOSFATO EN LA MOLÉCULA DE ATP
4. PASO 4: ALDOLASA
ESCISIÓN DE FRUCTOSA 1,6-BISFOSFATO
LA ENZIMA ALDOLASA DIVIDE LA FRUCTOSA 1,6-BISFOSFATO EN DOS AZÚCARES, DIHIDROXIACETONA FOSFATO Y GLICERALDEHÍDO 3-FOSFATO
REORDENAMIENTO DE ESTRUCTURAS
ESTE PASO IMPLICA UN REORDENAMIENTO DE ESTRUCTURAS PARA PRODUCIR DOS MOLÉCULAS DE 3 CARBONOS
AYUDA DE LA ALDOLASA
LA ENZIMA ALDOLASA CATALIZA ESTA REACCIÓN PARA PRODUCIR DIHIDROXIACETONA FOSFATO Y GLICERALDEHÍDO 3-FOSFATO
5. GLUCÓLISIS
ENZIMAS DE LA GLUCÓLISIS
LAS ENZIMAS DE LA GLUCÓLISIS CATALIZAN LAS REACCIONES QUE CONVIERTEN LA GLUCOSA EN PIRUVATO
PASO 9: ENOLASA
CONVERSIÓN DE 2 FOSFOGLICERATO EN FOSFOENOLPIRUVATO
LA ENOLASA ACTÚA ELIMINANDO UN GRUPO DE AGUA DEL 2 FOSFOGLICERATO PARA FORMAR FOSFOENOLPIRUVATO
PASO 10: PIRUVATO QUINASA
LA PIRUVATO QUINASA TRANSFIERE UN GRUPO FOSFATO DEL FOSFOENOLPIRUVATO AL ADP PARA PRODUCIR ATP Y PIRUVATO
6. RESPIRACIÓN CELULAR
ELECCIÓN DE LA RESPIRACIÓN AERÓBICA O ANAERÓBICA
LA CÉLULA DECIDE CONTINUAR CON LA RESPIRACIÓN AERÓBICA O ANAERÓBICA SEGÚN LAS CONDICIONES EN LAS QUE SE ENCUENTRE
RESPIRACIÓN AERÓBICA
CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO
EN PRESENCIA DE OXÍGENO, LA CÉLULA REALIZA EL CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO EN LA MITOCONDRIA PARA CONTINUAR LA RESPIRACIÓN AERÓBICA
RESPIRACIÓN ANAERÓBICA
FERMENTACIÓN HOMOLÁCTICA
EN AUSENCIA DE OXÍGENO, ALGUNAS CÉLULAS REALIZAN FERMENTACIÓN HOMOLÁCTICA COMO FORMA DE RESPIRACIÓN ANAERÓBICA
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
ALGUNAS CÉLULAS, COMO LA LEVADURA, REALIZAN FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA COMO FORMA DE RESPIRACIÓN ANAERÓBICA
GLUCÓLISIS
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00
Reacción catalizada por hexoquinasa
Conversión de D-glucosa a glucosa-6-fosfato.
01
Importancia de glucosa-6-fosfato
Permite utilización de glucosa en producción de energía.
02
La enzima que actúa en el ______ paso de la glucólisis transformando la glucosa 6-fosfato en ______ 6-fosfato se llama glucosa 6-fosfato isomerasa.
segundo
fructosa
