La glucólisis (glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía (2 ATP) y poder reductor (2 NADH) para la célula. Consiste en diez reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa (6C) en 2 moléculas de piruvato (3C), capaces de seguir otras vías metabólicas y continuar produciendo energía para el organismo.

La glucólisis se produce en el citosol, no necesita oxígeno y se compone de varias reacciones químicas. Al ser una ruta anaeróbica, se considera que es una de las primeras rutas energéticas de la glucosa presente ya en los primeros procariotas, hace unos 4200 m.a.

Fases de la glucólisis

La glucólisis se divide en dos fases principales y diez reacciones enzimáticas:

1. Fase de gasto energético o “fase de las hexosas” o “etapa preparativa”.

Esta primera fase de la glucólisis consta de cinco reacciones y consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato.

Es una etapa degradativa, no se produce oxidación. No se obtiene ATP, sino que se gastan 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

2. Fase de obtención de energía o “fase de triosas” o etapa “oxidativa”.

Consta de cinco reacciones en las que se reduce el NAD, que se transforma en NADH + H⁺, formándose 4 moléculas de ATP por trasferencia de grupos fosfato al ADP. Se obtiene una molécula de piruvato (forma ionizada del ácido pirúvico) por cada una de gliceraldehído, dos por cada glucosa.

Balance energético de la glucólisis

Casi todos organismos realizan la glucólisis, desde los procariotas a los seres pluricelulares. Se necesita utilizar 2 moléculas de ATP para empezar, pero después se obtendrán 2 moléculas de NADH y 4 moléculas de ATP. Por lo que el balance energético final es de 2 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH  (que originarán más ATP en el caso de que se siga posteriormente un proceso de respiración).

Recuerda: La ecuación global de la glucólisis es:

Glucosa + 2NAD⁺ + 2ADP + 2 P_i → 2 ácido pirúvico + 2NADH + 2ATP + 2H⁺ + 2H₂O

Si la glucosa proviene del glucógeno, viene en forma de glucosa-6-fosfato, y se produce un ATP más, ya que la glucosa no se tiene que fosforilar. El rendimiento de la glucólisis es muy bajo en comparación con el proceso de la respiración. Si continuaramos oxidando la molécula de glucosa en el ciclo de Krebs, gracias a éste y a la cadena de transporte de electrones de la membrana mitocondrial interna, obtenemos unas 16 veces más de ATP.

Etapas clave de la glucólisis

Una de las etapas más importantes de la glucólisis es la etapa en la que se obtiene NADH. Si el NADH no se vuelve a oxidar, la ruta se detendrá. Según la disponibilidad de oxígeno se podrá oxidar de dos formas:

• En condiciones aerobias, las moléculas de NADH ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico, que los llevará hasta el oxígeno (O₂), obteniéndose agua y regenerándose NAD⁺, que se volverá a utilizar en la glucólisis. Después, el ácido pirúvico entra en la mitocondria y se transforma en grupos acetilo, que formarán el acetil coenzima A (acetil-CoA), que intervendrá en la respiración celular.
• En condiciones anaerobias (sin O₂, como ocurre en el músculo en condiciones anaerobias), el NADH se oxida a NAD⁺ mediante la reducción del ácido pirúvico. La obtención de energía en condiciones anaeróbicas se denomina fermentación, (siendo el aceptor último de los electrones un compuesto orgánico) y tiene lugar en el citosol.

RESUMEN DE LA GLUCÓLISIS

• Se produce en el citosol.
• Se obtiene ATP por fosforilación a nivel de sustrato.
• Su eficacia energética es baja (2 ATP por cada molécula de glucosa).
• Genera poder reductor (2 NADH).
• Suministra a la célula precursores metabólicos.
• No requiere la presencia de oxígeno.

ACTIVIDADES

• Video sobre Glucólisis