la glucosis: etapas

https://youtu.be/BCFxgMJiY6g

etapa de gasto de energía (ATP)

Esta primera fase de la glucólisis consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de gliceraldehído.

1.^er 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.

Glucosa + ATP

Glucosa-6-fosfato + ADP

\Delta G^0 = -16,7 \frac{kJ}{mol}

⁷

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.¹ En esta reacción, la glucosa-6-fosfato se isomeriza a fructosa-6-fosfato, mediante la enzima glucosa-6-fosfato isomerasa.

Glucosa-6-fosfato

Fructosa-6-fosfato

\Delta G^0 = 1,7 \frac{kJ}{mol}

⁷

3.^er paso: Fosfofructoquinasa

Fosforilación de la fructosa 6-fosfatoen el carbono 1, con gasto de un ATP, a través de la enzimafosfofructoquinasa-1 (PFK1). También este fosfato tendrá una baja energía de hidrólisis. Por el mismo motivo que en la primera reacción, el proceso es irreversible. 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.

Fructosa-6-fosfato + ATP

Fructosa-1,6-bisfosfato + ADP

\Delta G^0 = -14,2 \frac{kJ}{mol}

⁷

4° paso: Aldolasa

La enzima aldolasa (fructosa-1,6-bisfosfato aldolasa), mediante una condensación aldólica reversible, rompe la fructosa-1,6-bisfosfato en dos moléculas de tres carbonos (triosas): dihidroxiacetona fosfato ygliceraldehído-3-fosfato.

Esta reacción tiene una energía libre (ΔG) entre 20 a 25 kJ/mol, por lo tanto en condiciones estándar no ocurre de manera espontánea.

Fructosa-1,6-bisfosfato

Dihidroxiacetona-fosfato +Gliceraldehído-3-fosfato

\Delta G^0 = 23,8 \frac{kJ}{mol}

⁷

5° paso: Triosa fosfato isomerasa

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).

Dihidroxiacetona-fosfato

Gliceraldehído-3-fosfato

\Delta G^0 = 7,5 \frac{kJ}{mol}

⁷

etapade beneficio energético (ATP, NADH)

Hasta el momento solo se ha consumido energía (ATP), sin embargo, en la segunda etapa, el gliceraldehído es convertido a una molécula de mucha energía, donde finalmente se obtendrá el beneficio final de 4 moléculas de ATP.

6° paso: Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa

Esta reacción consiste en oxidar elgliceraldehído-3-fosfato utilizando NAD⁺para añadir un ion fosfato a la molécula, la cual es realizada por la enzimagliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasaen 5 pasos, y de esta manera aumentar la energía del compuesto.

	NAD⁺ NADH + P_i + H⁺ Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa
Gliceraldehído-3-fosfato + P_i + NAD⁺		1,3-Bisfosfoglicerato + NADH + H⁺
	$\Delta G^0 = 6,3 \frac{kJ}{mol}$ ⁷

7° paso: Fosfoglicerato quinasa

En este paso, la enzima fosfoglicerato quinasa transfiere el grupo fosfato de 1,3-bisfosfoglicerato a una molécula de ADP, generando así la primera molécula de ATP de la vía. Como la glucosa se transformó en 2 moléculas de gliceraldehído, en total se recuperan 2 ATP en esta etapa. Nótese que la enzima fue nombrada por la reacción inversa a la mostrada, y que esta opera en ambas direcciones.

Los pasos 6 y 7 de la glucólisis nos muestran un caso de acoplamiento de reacciones, donde una reacción energéticamente desfavorable (paso 6) es seguida por una reacción muy favorable energéticamente (paso 7) que induce la primera reacción.

	ADP ATP Fosfoglicerato quinasa
1,3-Bisfosfoglicerato + ADP		3-Fosfoglicerato + ATP
	$\Delta G^0 = -18,5 \frac{kJ}{mol}$ ⁷

8° paso: Fosfoglicerato mutasa

Se isomeriza el 3-fosfogliceratoprocedente de la reacción anterior dando 2-fosfoglicerato, la enzima que cataliza esta reacción es la fosfoglicerato mutasa. Lo único que ocurre aquí es el cambio de posición del fosfato del C3 al C2. Son energías similares y por tanto reversibles, con una variación de energía libre cercana a cero.

	Fosfoglicerato mutasa
3-Fosfoglicerato		2-Fosfoglicerato
	$\Delta G^0 = 4,4 \frac{kJ}{mol}$ ⁷

9° paso: Enolasa

La enzima enolasa propicia la formación de un doble enlace en el 2-fosfoglicerato, eliminando una molécula de agua formada por el hidrógeno del C2 y el OH del C3. El resultado es el fosfoenolpiruvato.