Ruta de la glucólisis: Pasos, productos e importancia

Respiración celular

Cuando nos sentimos cansados ​​o letárgicos, a veces todo lo que necesitamos es buena comida y algo de aire fresco. Un pequeño picnic al aire libre no solo levanta el ánimo, sino que literalmente nos da energía, así como nuestras células. Para algunas lecciones, hemos bailado un poco sobre la respiración celular , que es el proceso que convierte los alimentos en energía química. Todas nuestras células están constantemente realizando respiración celular por nosotros, y podemos recordar esto cada vez que nos sentamos a hacer un picnic y respiramos al aire libre. Este aire está lleno de oxígeno. En esta lección y en lecciones futuras sobre respiración celular, analizaremos los pasos que siguen nuestras células para usar los componentes de los alimentos que consumimos y el aire que respiramos.

Jugadores y etapas de la respiración celular

Pero primero, retrocedamos para recordar los componentes de la respiración celular. La fórmula química elegante para la respiración celular es C6H12O6 + 6O2 + 32 ADP produce 6H2O + 6CO2 + 32 ATP.

C6H12O6, también conocido como glucosa, proviene directamente de la tarta de arándanos o de cualquier otra cosa que haya en su plato de picnic. Representa los compuestos orgánicos que se derivan de nuestra alimentación. O2, u oxígeno, por supuesto, está en el aire que respiramos. También recordará que la respiración celular produce agua y dióxido de carbono. El dióxido de carbono se elimina de nuestro cuerpo con cada exhalación.

Ahora, tomemos también un segundo para revisar el reactivo final en esta ecuación, ADP o difosfato de adenosina. Una molécula de ADP tiene dos grupos fosfato . Recordará que este ADP es como una batería descargada. El gran objetivo de la respiración celular es cargar ADP a su forma completamente energizada, también conocida como el producto ATP o trifosfato de adenosina. El ATP es simplemente una molécula de ADP con una tercera molécula de fosfato.

Estructura química de ADP y ATP

Fíjate bien en esta estructura química, porque de eso se trata la respiración celular. El ATP es la energía química que la respiración celular se esfuerza por producir. Es esencialmente la moneda química de la vida, que se utiliza para “pagar” todas las reacciones que cuestan energía en la célula. Es la energía que obtenemos de nuestro pequeño picnic al aire libre.

El último jugador de este proceso químico que debemos recordar no está incluido en esta ecuación. En nuestras células, también tenemos dinucleótido de nicotinamida y adenina, o NAD + , que es una coenzima. NAD + recoge electrones y los lleva a otra ubicación. Cuando NAD + recoge un electrón, se reduce y ahora se representa como NADH.

Ahora bien, crear ATP a través de la respiración celular es un proceso largo. Ocurre en tres etapas: glucólisis , ciclo del ácido cítrico y cadena de transporte de electrones . En esta lección, nos centraremos en lo que sucede durante la glucólisis y cómo esto se alimenta en las otras etapas. La glucólisis es la primera etapa de la respiración celular y ocurre en el citoplasma .

Pasos de la glucólisis

Entonces, para combinar a nuestros jugadores con el proceso, la glucólisis es la primera etapa de la respiración celular y utiliza las siguientes moléculas: glucosa , NAD + , ATP y ADP . La glucosa es un azúcar de seis carbonos. Podemos representar la glucosa como un azúcar de seis carbonos usando seis círculos azules, un círculo azul para cada carbono. En la glucólisis, la glucosa se descompone mediante diez reacciones enzimáticas para producir dos moléculas de piruvato de tres carbonos. Esencialmente, la glucosa se divide por la mitad y se reordena un poco.

La glucosa se descompone para formar dos moléculas de piruvato

En este proceso, obtenemos algunos productos valiosos. En lugar de pasar por el meollo de todas las enzimas y reacciones químicas involucradas, centrémonos en algunos de los pasos y cómo nos llevan a la siguiente etapa de la respiración celular. Es importante destacar que necesitamos saber que usamos dos moléculas de ATP para realizar la glucólisis. Puede sonar gracioso que necesitemos gastar energía química para producir energía química, pero piense en ello como una inversión de dinero que crece con el tiempo. Necesitas gastar dinero en productos químicos para hacer algo.

La glucosa se transporta al citoplasma de nuestras células. Aquí, se reordena y recibe dos grupos fosfato de dos moléculas diferentes de ATP, que luego se convierten en ADP. Aquí, la adición de grupos fosfato está representada por estos dos círculos rojos. Esta es la inversión energética.

La glucosa recibe dos grupos fosfato

Esta nueva molécula de seis carbonos se divide en dos azúcares de tres carbonos, cada uno de los cuales contiene un grupo fosfato. Estas dos moléculas son idénticas y lo que sucede a continuación les sucede a ambas moléculas.

La molécula de seis carbonos se divide en dos azúcares de tres carbonos

Una enzima trae un portador de electrones NAD + y un grupo fosfato a cada molécula de tres carbonos. Cada portador de electrones recoge electrones y se reduce a NADH. El grupo fosfato se agrega a la molécula.

En los pasos siguientes, dos moléculas de ADP por molécula de tres carbonos pasan para recoger todos los grupos fosfato. Esto crea cuatro moléculas de ATP en total, o cuatro unidades de energía química, y nos deja dos moléculas de piruvato de tres carbonos.

Resultado del proceso de glucólisis

Resumen de la lección

Ahora, hagamos un recuento de lo que sucede durante la glucólisis , la primera etapa de la respiración celular. Una molécula de glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato en el citoplasma. En el proceso de creación de dos piruvatos, se utilizan dos moléculas de ATP pero se crean cuatro. Por lo tanto, nuestra energía química neta de la glucólisis son dos moléculas de ATP. Dos portadores de electrones NAD + recolectaron electrones, produciendo dos moléculas de protones NADH +.

El piruvato pasará a la siguiente parte de este proceso, que es el ciclo del ácido cítrico. El ATP, por supuesto, es energía utilizable para la célula. Las moléculas de protones NADH + se utilizarán más adelante en la respiración celular durante la cadena de transporte de electrones para ayudar a nuestras células a producir aún más ATP. En este punto, hemos dado el primer paso para utilizar la comida del picnic y convertirla en energía química. En las próximas dos etapas de este proceso, veremos cómo podemos usar los transportadores de oxígeno y electrones para crear aún más ATP para energizar nuestras células.

Resultado de aprendizaje

Después de ver esta lección en video, podrá describir los pasos involucrados en la glucólisis.