El cuerpo humano para realizar sus funciones requiere de energía, la cual adquiere, esencialmente, del azúcar proveniente de los alimentos. Para que esto ocurra es necesario que el azúcar o glucosa sea descompuesta y así, sea aprovechada por el organismo.
La glucólisis es un proceso químico que, a partir de la descomposición de la glucosa, permite la extracción de la energía necesaria para que se realice el metabolismo celular.
Este proceso también permite la respiración celular y es el primer paso para que se realice el catabolismo de los hidratos de carbono en los seres vivos. En consecuencia, siendo la glucosa el motor energético del cuerpo humano, se necesita de un canal como la glucólisis, a fin de obtener esa energía.
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Glucólisis
La palabra glucólisis proviene del griego “glycos”, que significa azúcar y de “lysis”, que significa ruptura. En otras palabras, consiste en romper la molécula de glucosa, a través de un proceso de oxidación a fin de obtener energía química que puedan aprovechar las células. Entonces, es un proceso que cambia la composición de la glucosa para liberar la energía que requieren las células para su correcto funcionamiento. También, hace que exista un alto rendimiento de las moléculas que posibilitan el metabolismo y la respiración celular tanto aeróbica como anaeróbica.
En la aeróbica, se obtiene la energía a través de la oxidación del carbono usando oxigeno, mientras que en la anaeróbica, para la oxidación se requiere sulfato o nitrato. La glucólisis transforma la glucosa en ácido pirúvico o piruvato, dentro del citoplasma de la célula, a través de un proceso bastante complejo que requiere de varias fases o etapas.
La glucolisis se lleva a cabo en dos grandes etapas, una en la necesita energía y otra, en la que se produce energía a ser usadas por las células.
Fases de la glucólisis
Los químicos Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden y William Young comenzaron en la segunda década del siglo XIX a estudiar el mecanismo de la fermentación. Lo que los llevó a conocer el proceso de glucólisis y adicionalmente, les permitió saber cómo se desarrollan, reaccionan y se componen las moléculas de la glucosa.
La glucólisis es el mecanismo celular más veloz para obtener energía y metabolizar los hidratos de carbono. Está compuesto por diez reacciones químicas enzimáticas consecutivas, que convierten la molécula de la glucosa en dos moléculas de piruvato. Estas moléculas son de gran utilidad para otros procesos metabólicos que, igualmente, aportan energía al organismo.
Estos procesos metabólicos suceden tanto en presencia como en ausencia de oxígeno en el citosol de las células, como comienzo de la respiración celular. Para que esto suceda, las diez reacciones químicas diferentes, divididas en dos grandes fases, que deben ocurrir son:
Fase de gasto energético
La primera es la fase de gasto energético mediante la conversión de la molécula de la glucosa en dos moléculas diferentes, en cinco pasos:
1. Hexoquinasa
En el primer paso, se convierte la molécula de la glucosa en una molécula de glucosa fosforilada en el carbono 6.
Para que esta reacción química se dé, se requiere la presencia de la enzima Hexoquinasa, pues es la que activa la glucosa, que incluso, será usada en los pasos siguientes.
2. Fosfoglucosa isomerasa (Glucosa-6 P isomerasa)
En el segundo paso, se transforma la glucosa fosforilada en el carbono 6 en fructosa, también fosforilada en el carbono 6.
Para que esta reacción química se dé, se requiere la presencia de la enzima fosfoglucosa isomerasa.
En este paso, se define la composición molecular que consolidará los dos pasos que continúan.
3. Fosfofructoquinasa
En el tercer paso, se transforma la fructosa fosforilada en bifosfato de fructosa, a través de la fosfofructoquinasa y el magnesio.
Este paso es irreversible y en él, la glucólisis empieza a estabilizarse.
4. Aldolasa
En el cuarto paso, el bifosfato de fructosa se divide en dos azucares de tipo isómero o lo que es lo mismo, en dos moléculas con igual fórmula.
Cuyos átomos están ordenados de forma diferente, por lo que también tienen propiedades diferentes.
La división en dos azucares sucede por la acción de la enzima Aldolasa y las dos nuevas moléculas de azúcar son conocidas como: dihidroxiacetona fosfato (DHAP) y gliceraldehído 3-fosfato (GAP).
5. Trifosfato isomerasa
En el quinto paso, se reserva el fosfato de gliceraldehído para la siguiente fase de la glucólisis, mediante la acción de la enzima Trifosfato Isomerasa.
Con este paso termina la fase de gasto energético.
Fase de beneficio energético
La segunda es la fase de beneficio energético mediante la que se libera la energía, luego de la transformación de las dos moléculas de azúcar generadas en la fase anterior.
Esta fase también se realiza en cinco pasos:
1. Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase
En el sexto paso, se comienza con la obtención de energía, pues en la fase anterior sólo hubo gasto de energía.
Para ello, se añade un fosfato inorgánico al fosfato de gliceraldehído para producir 1.3-bisofosfoglicerato, lo que origina que la molécula se deshidrogena, iniciándose un aumento de energía en el compuesto.
2. Fosfoglicerato quinasa
En el séptimo paso, se añade un nuevo fosfato, para formar Trifosfato de Adenosina y 3-fosfoglicerato.
Por su parte la molécula 1,3-bisfosfoglicerato recibe un fosfato del Fosfoglicerato Quinasa.
3. Fosfoglicerato mutasa
En el octavo paso, partiendo del 3-fosfoglicerato, se crea 2-fosfoglicerato, por la acción la enzima Fosfoglicerato Mutasa.
4. Enolasa
En el noveno paso, al eliminar la molécula de agua del 2-fosfoglicerato, por la acción la enzima Enolasa, se obtiene Fosfoenolpiruvato, que es el predecesor del ácido pirúvico.
5. Piruvato kinasa
En el décimo y último paso, mediante la acción la enzima Piruvato Kinasa, ocurre una transferencia de Fósforo del Fosfoenolpiruvato al Adenosín Difosfato. Esta reacción química permite, finalmente, que la glucosa se transforme en ácido pirúvico, cerrando con este paso, la fase de beneficio energético.
En resumen
La glucólisis es un proceso químico bastante complejo con una gran importancia evolutiva, porque garantiza la vida de las células del cuerpo humano. Proveyendo la energía necesaria para que todas las funciones primordiales sean eficientes, haciendo uso de la glucosa. Se logra consumiendo energía en una primera fase, para liberar energía en una segunda fase y así, las células puedan aprovecharla y funcionar correctamente.
soy persona insulino-dependiente desde el año 2000. Antes, desde 1984 al 2000 fuí tratado con *glibenclamida*.
tengo 90 años y 8 meses. Retired. Me interesa leer todo lo posible para saber como la diabetes llegó a mi cuerpo. Y conversar con mi entorno familiar y amistades.
Agradezco su atención a la presente.
Iquique-Chile.