Esta semana, se me ocurrió hacer este post ya que no quería dejar el blog abandonado (charly esta triste, aunque el no lo quiera admitir.)
Bueno comencemos.
GLUCOLISIS(O Destrucción de la glucosa)
La glucolisis o glicolisis es la ruta metabólica encargada de oxidar a la glucosa para obtener el tan preciado Adenosin Trifosfato o ATP.
Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas(como el ciclo de krebs) y así continuar entregando energía al organismo.
De YassineMrabet (traducida al español por Alejandro Porto) - File:Glycolysis.svg, CC BY-SA 3.0, |
1° paso: Hexoquinasa
La primera reacción de la glucólisis es la fosforilación de la glucosa, para activarla (aumentar su energía) y así poder utilizarla en otros procesos cuando sea necesario. Esta activación ocurre por la transferencia de un grupo fosfato del ATP, una reacción catalizada por la enzima hexoquinasa, la cual puede fosforilar (añadir un grupo fosfato) a moléculas similares a la glucosa, como la fructosa y manosa.
Las ventajas de fosforilar la glucosa son 2: La primera es hacer de la glucosa un metabolito más reactivo, mencionado anteriormente, y la segunda ventaja es que la glucosa-6-fosfato no puede cruzar la membrana celular -a diferencia de la glucosa-ya que en la célula no existe un transportador de G6P. De esta forma se evita la pérdida de sustrato energético para la célula. Técnicamente hablando, la hexoquinasa solo fosforila las D-hexosas, y utiliza de sustrato MgATP2+, ya que este catión permite que el último fosfato del ATP (fosfato gamma, γ-P o Pγ) sea un blanco más fácil para el ataque nucleofílico que realiza el grupo hidroxilo (OH) del sexto carbono de la glucosa, lo que es posible debido al Mg2+ que apantalla las cargas de los otros dos fosfatos.
De Solon - Occidental version of Image:Reaction-Glucose-Glucose-6P.png, Copyrighted free use, |
Esta reacción posee un ΔG negativo, y por tanto se trata de una reacción en la que se pierde energía en forma de calor. En numerosas bacterias esta reacción está acoplada a la última reacción de la glucólisis (de fosfoenolpiruvato a piruvato) para poder aprovechar la energía sobrante de la reacción: el fosfato del fosfoenolpiruvato se transfiere de una a otra proteína de un sistema de transporte fosfotransferasa, y en última instancia, el fosfato pasará a una molécula de glucosa que es tomada del exterior de la célula y liberada en forma de G6P en el interior celular.
Se trata por tanto de acoplar la primera y la última reacción de esta vía y usar el excedente de energía para realizar un tipo de transporte a través de membrana denominado translocación de grupo.
2° paso: Glucosa-6-P isomerasa
Este es un paso importante, puesto que aquí se define la geometría molecular que afectará los dos pasos críticos en la glucólisis: El próximo paso, que agregará un grupo fosfato al producto de esta reacción, y el paso 4, cuando se creen dos moléculas de gliceraldehido que finalmente serán las precursoras del piruvato.
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En esta reacción, la glucosa-6-fosfato se isomeriza a fructosa-6-fosfato, mediante la enzima glucosa-6-fosfato isomerasa. La isomerización ocurre en una reacción de 4 pasos, que implica la apertura del anillo y un traspaso de protones a través de un intermediario cis-enediol
Puesto que la energía libre de esta reacción es igual a +1,7 kJ/mol la reacción es no espontánea y se debe acoplar.
3.er paso: Fosfofructoquinasa
Fosforilación de la fructosa 6-fosfato en el carbono 1, con gasto de un ATP, a través de la enzima fosfofructoquinasa-1 (PFK1).
También este fosfato tendrá una baja energía de hidrólisis. Por el mismo motivo que en la primera reacción, el proceso es irreversible.
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El nuevo producto se denominará fructosa-1,6-bisfosfato. La irreversibilidad es importante, ya que la hace ser el punto de control de la glucólisis. Como hay otros sustratos aparte de la glucosa que entran en la glucólisis, el punto de control no está colocado en la primera reacción, sino en esta.
La fosfofructoquinasa tiene centros alostéricos, sensibles a las concentraciones de intermediarios como citrato y ácidos grasos. Liberando una enzima llamada fosfructocinasa-2 que fosforila en el carbono 2 y regula la reacción.
4° paso: Aldolasa
Existen dos tipos de aldolasa, que difieren tanto en el tipo de organismos donde se expresan, como en los intermediarios de reacción.
Esta reacción tiene una energía libre (ΔG) entre 20 a 25 kJ/mol, por lo tanto en condiciones estándar no ocurre de manera espontánea.
De User:Solon - non-labeled version of Image:Reaction-F16BP-DOAP-GA3P.png, Copyrighted free use, |
Sin embargo, en condiciones intracelulares la energía libre es pequeña debido a la baja concentración de los sustratos, lo que permite que esta reacción sea reversible.
5° paso: Triosa fosfato isomerasa
De Solon - unlabeled version of Image:Reaction-DOAP-GA3P.png, Copyrighted free use, |
Este es el último paso de la "fase de gasto de energía". Solo se ha consumido ATP en el primer paso (hexoquinasa) y el tercer paso (fosfofructoquinasa-1). Cabe recordar que el 4.º paso (aldolasa) genera una molécula de gliceraldehído-3-fosfato, mientras que el 5.º paso genera una segunda molécula de este. De aquí en adelante, las reacciones a seguir ocurrirán dos veces, debido a las 2 moléculas de gliceraldehído generadas de esta fase. Hasta esta reacción hay intervención de energía (ATP).
Estas fueron las primeras 5 fases de la glucolusis, donde la molecula de glucosa se fosforiliza y pierde un grupo fosfato, se isomeriza convirtiendose en fructasa-6-quinasa. Se vuelve a fosforizar perdiendo otro grupo fosfato y convirtiendose en Fructosa-1,6-bisfosfato + ADP.
Y mediante una condensacion aldólica la rompe dejandola en Dihidroxiacetona-fosfato + Gliceraldehído-3-fosfato.
Eso suena complicado, pero una vez que lo comprendan les resultara sencillo. Espero que les haya gustado mi entrada, nos vemos pronto con la segunda parte.
(Charly ya no llores, las cosas pasan por algo)
Oh, se me andaba olvidando, la siguiente edicion de "Este animal mi amigo es..." estara a mi cargo. Si quieren saber de un animal en particular, por favor dejenlo en los comentarios
Se despides Rox