Pasos de la glucólisis | Respiración celular | Biología | Khan Academy en Español
Summary
TLDREl script detalla el proceso de glucólisis, una ruta de reacciones bioquímicas crucial en la mayoría de los seres vivos. Se describe cómo se toma una molécula de glucosa, con seis átomos de carbono, para producir dos moléculas de piruvato, cada una con tres átomos de carbono. Además, se genera una producción neta de dos moléculas de ATP y dos de NADH. El video explica los diferentes pasos bioquímicos y su importancia en el metabolismo celular, destacando la inversión inicial de ATP y la recompensa final en ATP y piruvato.
Takeaways
- 🧬 La glucólisis es una ruta de reacciones bioquímicas crucial que ocurre en casi todos los seres vivos.
- 🍬 Se inicia con la glucosa, una molécula de seis átomos de carbono, y se descompone para producir dos moléculas de piruvato, cada una con tres átomos de carbono.
- ⚡ En el proceso de glucólisis, se producen dos moléculas de ATP netas después de invertir dos ATP iniciales, lo que resulta en una ganancia de energía.
- 🔋 La reducción de NAD+ a NADH es un aspecto importante de la glucólisis, donde NAD+ gana un hidrógeno y un electrón para convertirse en NADH.
- 🌿 La glucólisis es el inicio de la respiración celular y, en presencia de oxígeno, lleva a la mitocondria para el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa.
- 🏃♂️ La glucólisis es esencial para la producción de ATP, que es necesario para realizar actividades físicas y vitales.
- 🔬 El proceso de glucólisis es facilitado por varias enzimas, como la hexokinasa, fosfoglucosa isomerasa, fosfofructoquinasa y fructosa bisfosfato aldolasa, entre otras.
- 🔄 Las isomerisasas, como la fosfoglucosa isomerasa y la triosa fosfato isomerasa, juegan un papel crucial en la conversión de un isómero a otro durante la glucólisis.
- 🔄 La glucólisis involucra tanto la fase de inversión, donde se invierten dos ATP, como la fase de recompensa, donde se producen cuatro ATP, resultando en una ganancia neta de dos ATP.
- 🧐 La complejidad del mecanismo de la glucólisis demuestra la sofisticación de los procesos bioquímicos que ocurren en todas las células del cuerpo.
Q & A
¿Qué es la glucólisis y por qué es importante?
-La glucólisis es una ruta de reacciones bioquímicas crucial que ocurre en la mayoría de los seres vivos. Se trata de un proceso que utiliza la glucosa como combustible para producir energía en forma de ATP y otros productos.
¿Cuál es la relación entre la glucosa y el piruvato en la glucólisis?
-La glucosa, una molécula de seis átomos de carbono, se rompe durante la glucólisis para producir dos moléculas de piruvato, que tienen tres átomos de carbono cada uno.
¿Cuántos ATPs se producen netamente en el proceso de la glucólisis?
-Aunque se utilizan dos ATPs en el proceso, se producen cuatro, lo que resulta en una ganancia neta de dos ATPs.
¿Qué es NAD+ y cómo se transforma durante la glucólisis?
-NAD+ es un cofactor esencial en muchas reacciones bioquímicas. Durante la glucólisis, se reduce a NADH, lo que implica ganar un hidrógeno y un electrón, lo que es un proceso de reducción.
¿Qué es la fosforilación y cómo se relaciona con la glucólisis?
-La fosforilación es el proceso de agregar un grupo fosfato a una molécula. En la glucólisis, se utiliza un ATP para fosforilar la glucosa, lo que es un paso esencial para iniciar la ruta metabólica.
¿Qué es la isomerasa y cuál es su función en la glucólisis?
-Las isomerasa son enzimas que catalizan la conversión de un isómero a otro. En la glucólisis, la fosfoglucosa isomerasa convierte la glucosa-6-fosfato en fructosa-6-fosfato.
¿Qué es la aldolasa y qué papel juega en la glucólisis?
-La aldolasa es una enzima que facilita la ruptura de la fructosa-1,6-bisfosfato en dos moléculas: gliceraldehído-3-fosfato y dihidroxisacetona-fosfato.
¿Qué es la deshidrogenasa y cómo contribuye a la producción de ATP en la glucólisis?
-La deshidrogenasa es una enzima que cataliza la reducción de cofactores como el NAD+ a NADH, lo que a su vez puede ser utilizado en la cadena de transporte de electrones para producir ATP.
¿Cuál es la fase de inversión en la glucólisis y qué ocurre durante esta etapa?
-La fase de inversión es el punto inicial de la glucólisis donde se invierten dos ATPs para fosforilar la glucosa y fructosa, preparándolas para la siguiente secuencia de reacciones.
¿Qué es la fase de recompensa en la glucólisis y cuál es su resultado?
-La fase de recompensa es la parte final de la glucólisis donde se producen ATPs como resultado de las reacciones metabólicas. Se producen un total de cuatro ATPs, lo que da una ganancia neta de dos ATPs después de invertir dos ATPs en la fase inicial.
Outlines
🔬 Introducción a la Glucólisis
El primer párrafo introduce la glucólisis como una ruta de reacciones bioquímicas crucial en la mayoría de los seres vivos, centrada en la conversión de glucosa en piruvato y ATP. Se explica que la glucosa, una molécula de seis átomos de carbono, se descompone para producir dos moléculas de piruvato con tres átomos de carbono cada uno. Además, se menciona que se producen dos moléculas de ATP netas a partir de la inversión inicial de dos ATP. También se habla sobre la reducción de NAD+ a NADH, un proceso de ganancia de electrones que es fundamental para futuras reacciones en la cadena de transporte de electrones y la fosforilación氧化磷酸化。 Finalmente, se sugiere que la glucólisis es el inicio de la respiración celular y puede conducir a procesos como el ciclo de Krebs y la respiración anaerobia en ausencia de oxígeno.
🌀 Proceso Detallado de la Glucólisis
El segundo párrafo profundiza en los pasos específicos de la glucólisis, comenzando con la fosforilación de la glucosa por la enzima exoquinasa, que requiere la inversión de un ATP. Se describen las funciones de las enzimas, como la fosfoglucosa isomerasa y la fosfofructoquinasa, que participan en la conversión de glucosa en fructosa 6-fosfato y posteriormente en fructosa 1,6-bisfosfato, respectivamente. Se explica que estos pasos consumen ATP y utilizan magnesio como cofactor. Además, se menciona la importancia de la glucólisis en el metabolismo celular, destacando su rol en la producción de ATP para procesos vitales como el movimiento muscular.
🏁 Finalización de la Glucólisis y Producción de ATP
El tercer párrafo cubre la segunda mitad del proceso de glucólisis, que incluye la ruptura de la molécula de fructosa 1,6-bisfosfato en dos moléculas de gliceraldehido 3-fosfato por la acción de la enzima fructosa bisfosfato aldolasa. Se describe la conversión de gliceraldehido 3-fosfato en piruvato mediante una serie de reacciones que involucran deshidrogenación y transferencia de fosfatos, facilitadas por enzimas como la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa, la fosfoglicerato kinasa, la fosfoglicerato mutasa y la enolasa. Finalmente, se alcanza la producción de un piruvato y dos ATP adicionales por cada molécula de gliceraldehido 3-fosfato procesada, completando así la glucólisis y resaltando la fase de inversión y recompensa en términos de ATP invertido y generado.
Mindmap
Keywords
💡Glucólisis
💡Glucosa
💡Piruvato
💡ATP
💡NAD+ y NADH
💡Fosforilación
💡Enzimas
💡Isomerasa
💡Deshidrogenasa
💡Fase de inversión y recompensa
Highlights
La glucólisis es una ruta de reacciones bioquímicas crucial que ocurre en la mayoría de los seres vivos.
El proceso de glucólisis consiste en la descomposición de una molécula de glucosa para producir dos moléculas de piruvato.
La glucosa es una molécula de seis átomos de carbono, mientras que los piruvatos tienen tres átomos de carbono cada uno.
Durante la glucólisis, se producen dos moléculas de ATP netas después de invertir dos ATP iniciales.
La reducción de NAD+ a NADH es un aspecto clave de la glucólisis, donde NAD+ gana un hidrógeno y un electrón.
La glucólisis es el inicio de la respiración celular y puede llevar a procesos como el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa si hay oxígeno presente.
En ausencia de oxígeno, se lleva a cabo la respiración anaerobia y la fermentación.
La glucólisis es esencial para la producción de ATP, que es necesario para movimientos musculares y funciones celulares.
La fosforilación de la glucosa es el primer paso de la glucólisis y requiere la participación de la enzima hexokinasa.
La fosfoglucosa isomerasa es la enzima responsable de la conversión de glucosa-6-fosfato a fructosa-6-fosfato.
La fosfofructoquinasa es la enzima que cataliza la adición de un segundo grupo fosfato a la fructosa-6-fosfato.
La fructosa-1,6-bisfosfato aldolasa es la enzima que rompe la molécula de fructosa-1,6-bisfosfato en dos partes.
La gliceraldehído-3-fosfato y la甘油酸-3-fosfato son los productos de la acción de la aldolasa.
La gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa es la enzima que reduce NAD+ a NADH y agrega un grupo fosfato.
La fosfoglicerato kinasa es la enzima que produce ATP al remover un grupo fosfato de la甘油酸-3-fosfato.
La fosfoglicerato mutasa es la enzima que cambia la ubicación del grupo fosfato en la甘油酸-3-fosfato.
La enolasa es la enzima que cataliza la conversión de甘油酸-2-fosfato a piruvato.
La piruvat kinasa es la enzima que desfosforila la甘油酸-1,3-difosfato para producir piruvato y ATP.
La glucólisis termina con la producción de dos moléculas de piruvato, dos de NADH y una ganancia neta de dos ATP.
Transcripts
vamos a hacer un panorama de lo que es
la Glucólisis que por cierto es una ruta
de reacciones bioquímicas muy importante
y que ocurre en prácticamente todos los
seres vivos y esencialmente consiste en
tomar la glucosa verdad una molécula de
glucosa como combustible y digamos en
este proceso vamos a tratar de romperla
y además de eso vamos a obtener dos
moléculas de piruvato muy bien entonces
la glucosa es una molécula de de de seis
átomos de carbono verdad Mientras que
los piruvatos tienen tres átomos de
carbono verdad Entonces esencialmente
ahí es En donde podemos ver cómo es que
se rompe la molécula de glucosa verdad
para producir por supuesto dos piruvatos
y en este proceso vamos a producir
también dos moléculas de ATP verdad esto
Esto es en realidad una producción neta
verdad porque resulta que necesitamos
digamos emplear dos atps para luego
producir cu atps Así que digamos de
forma neta tenemos dos atps es más vale
la pena digamos escribir esto nosotros
utilizamos o usamos dos
atps dos ATP pero vamos a producir
verdad nosotros producimos
cuatro moléculas de ATP y entonces de
forma digamos Neta vamos a poner el neto
verdad
son dos una ganancia de dos moléculas de
ATP Entonces en este proceso También
tenemos la reducción de nad + en
nadh verdad y recordemos que la
reducción esencialmente es ganar
electrones verdad aquí nad + verdad en
realidad nad má su nombre digamos formal
sería nicotina adenin dinucleótido
entonces vemos Que n ad más tiene una
carga positiva verdad tiene una carga
positiva pero después de este otro lado
gana un hidrógeno pero pierde su carga
positiva de hecho eh podríamos pensar
que gana un hidrógeno y un electrón
verdad podríamos de hecho pensar que en
total lo que ocurre es que gana un
hidruro que sería como un H menos verdad
los hidruros por supuesto No suelen
deambular por su cuenta digamos en donde
se lleva a cabo la reacción Pero podemos
pensar que digamos en este caso eso es
lo que ocurre verdad Así que n de má
gana un hidrógeno y un electrón extra
Así que nuestro n de más va a pasar a
ser nadh y esto por supuesto es un
proceso de reducción aquí est es una
reacción de reducción por supuesto
después nadh se puede oxidar a lo largo
de la cadena de transporte de electrones
y que de hecho veremos en otro video
cuando hablemos de la fosforilación
oxidativa I para poder producir aún más
atps muy bien entonces en resumen
tenemos una molécula de glucosa que
tiene seis átomos de carbono y vamos a
producir dos moléculas de piruvato
verdad que tienen cada uno tres átomos
de carbono también vamos a tener una
producción neta de dos atps y vamos a
poder reducir dos moléculas de n má en
dos moléculas de
nadh ahora bien típicamente la gluc es
digamos el inicio de la respiración
celular verdad si Contamos con oxígeno
alrededor Tendremos que algunos de estos
productos se moverán digamos a la
mitocondria donde se lleva a cabo el
ciclo del ácido cítrico o o También
conocido como ciclo de crebs y Puede
ocurrir la fosforilación oxidativa si no
hubiera oxígeno Entonces se lleva a cabo
la respiración anaerobia es decir
digamos la fermentación de la cual
hablaremos en otro video Ahora que ya
tenemos en realidad un panorama de lo
que ocurre vamos a adentrarnos con más
detalle a lo que que realmente está
ocurriendo en todo este proceso y bueno
un diagrama de todo el mecanismo lo
tengo acá arriba y y cuando uno tiene
este tipo de diagramas es es sumamente
interesante poderlos apreciar bien
verdad porque uno puede digamos observar
la complejidad de todo este mecanismo y
que de hecho está ocurriendo en todas
tus células En este preciso momento
verdad otra cosa interes an que podría
uno apreciar por ejemplo es o o que
podría uno preguntarse es Cómo fue que
los científicos llegaron a descubrir
todos estos estos procesos que conforman
por ejemplo la Glucólisis verdad esto
sería toda una discusión bastante
fascinante pero bueno aquí solo Vamos a
dar una apreciación de las reacciones
químicas que se llevan a cabo Muy bien
Entonces vamos a empezar digamos de este
lado aquí tenemos la glucosa verdad
vemos que tiene seis se átomos de
carbono 1 2 3 4 5 y 6 verdad Y en el
primer paso lo que va a ocurrir es que
se va a fosforilar verdad y de hecho hay
todo un video de cómo es la
fosforilación que ya hemos hecho aquí en
can Academy verdad la fosforilación de
la glucosa y todos los pasos digamos son
facilitados con enzimas verdad en este
caso vamos a utilizar una enzima llamada
exo NASA verdad Y quinasa es digamos un
término general que que le damos a las
enzimas que facilitan la fosforilación o
la desfosforilación muy bien entonces
las enzimas buscan disminuir la energía
de activación y las exocin asas en
particular van a involucrar iones de
Magnesio para poder llevar a cabo esto
ahora otra cosa que hay que observar Es
que para poder lograr la fosforilación
utilizamos justamente un ATP verdad Y
esto es parte digamos de lo que que ya
hemos llamado la base de inversión
Entonces en este caso vamos a utilizar
un ATP y vamos a estar contando los atps
que se emplean o que se producen muy
bien entonces ahí tenemos que usamos un
ATP y ahora esta reacción por supuesto
va a ir fuertemente de izquierda a
derecha verdad porque fosforilar a la
glucosa requiere energía libre pero el
ATP libera energía libre verdad y es por
eso que va fuertemente de izquierda a
derecha y solo para que se vea claro qué
es lo que está ocurriendo aquí este
hidrógeno va a ser sustituido por este
grupo fosfato que tenemos De este otro
lado verdad Ahora vamos con la siguiente
reacción esta reacción también requiere
de enzimas esta esta reacción de hecho
puede ir en ambas direcciones verdad
Aunque lo que tenemos digamos del lado
derecho se está transformando también a
su vez en otros productos verdad Y eso
hará que su concentración disminuya y
esta reacción entonces tenderá a ir en
este sentido verdad y la enzima que
facilita esta reacción es la
fosfoglucosa isomerasa muy bien Es la
fosfoglucosa
isomerasa que nos va a convertir glucosa
se fosfato en fructosa seis fosfato y
viceversa verdad de hecho las isomerasas
son un tipo especial de enzimas que nos
ayudan a ir de un isómero a otro que es
lo que ocurre en este caso verdad
entonces lo que va a estar ocurriendo Es
que este oxígeno en vez de unirse con
este carbono se va a terminar uniendo
con este otro carbono verdad formando un
ciclo de cinco elementos como lo tenemos
de este lado en lugar de un ciclo de
seis que teníamos del lado izquierdo
verdad Ahora vamos con la siguiente
reacción esta también va fuertemente en
una dirección que es digamos facilitada
también por el ATP verdad y lo logra en
parte por por la la la encima que
tenemos aquí que es la
fosfofructoquinasa muy bien
fosfofructocinasa
verdad Entonces digamos este hidrógeno
que teníamos aquí lo vamos a sustituir
completamente por este grupo fosfato que
se encuentra De este otro lado verdad
verdad entonces otra vez se emplea el
magnesio como cofactor de nuestra enzima
verdad pues ayuda est a estabilizar las
cargas negativas asociadas a los
fosfatos pero lo importante aquí es que
nuevamente se utiliza un ATP Entonces
vamos a tener que se utiliza un ATP y y
fíjense nada más todo lo que hemos
recorrido es bastante complicado y
bastante complejo pero muy interesante
este proceso verdad de la Glucólisis y
es un proceso que está ocurriendo justo
en este momento en en todas las células
de nuestro cuerpo incluso para que yo
pueda hablar pues Necesito mover mis
músculos y Para eso tiene que ocurrir
una producción de atps verdad y ahí está
involucrada la Glucólisis para que yo
pueda hablar en este video así que es
bueno apreciar Qué es lo que está
ocurriendo en este momento ahora bien
para el siguiente paso es importante
recordar que la Glucólisis esencialmente
se trata de romper la glucosa verdad y
aquí tenemos esta molécula que provino
de la glucosa y ahora está unida a dos
grupos fosfato y en el siguiente paso lo
que vamos a hacer es romperla usando la
enzima fructosa bisfosfato aldolasa muy
bien las enzimas
aldolasa las aldol lasas facilitan las
reacciones aldólica en este caso la
reacción aldólica consiste en romper en
dos partes la molécula que voy a mostrar
justamente aquí aquí están estas dos
partes una de las partes se le conoce
como gliceraldehido TR fosfato y de
hecho estas pueden convertirse digamos
la una en la otra con otra isomerasa
llamada triosa fosfato isomerasa Muy
bien Entonces digamos digamos que en
este punto de la Glucólisis podemos
pensar que tenemos esencialmente dos
en realidad tenemos dos distintas pero
esta puede volver a convertirse en
gliceraldehído tres fosfato Entonces
vamos a pensar que tenemos dos de ellas
verdad y de aquí en adelante hay que
imaginar que todos los pasos ocurren dos
veces uno por cada una de estas
moléculas verdad Entonces tenemos otro
paso que también está facilitado por
enzimas verdad aquí tenemos este otro
paso y en este caso está facilitado por
una enzima que conocemos como como
deshidrogenasa verdad en este caso es
útil eh para reducir nad má en nadh el
nombre de la enzima completa es
gliceraldehído tres fosfato
deshidrogenasa y ya hemos mencionado que
el nadh se puede utilizar en la cadena
de transporte de electrones para
producir más atps pero en esta reacción
podemos ver que estamos agregando otro
grupo fosfato verdad estamos agregando
un grupo fosfato verdad sustituyendo
este hidrógeno que tenía
no perdón no este hidrógeno sino este
hidrógeno que teníamos aquí y Bueno
podemos notar que esta reacción puede ir
en ambos sentidos verdad Ahora vamos a
pasar a la fase de recompensa verdad
empezamos con con con esta molécula que
tiene dos grupos fosfato verdad y con
digamos con esta enzima que conocemos
como fosfoglicerato kinasa verdad vamos
a remover uno de los grupos fosfato y en
este proceso vamos a producir un ATP muy
bien entonces en este caso lo que va a
ocurrir es que vamos a producir una
molécula de ATP verdad y podríamos poner
un + un ATP Pero recordemos esto está
ocurriendo dos veces porque tenemos dos
es con el fosfoglicerato kinasa que
vamos a llegar a esta otra molécula
verdad que ya fue esencialmente reducir
o o bueno vamos a suprimir este grupo
fosfato muy bien y ahora vamos eh a
utilizar la fosfoglicerato mutasa verdad
una mutasa es un tipo de isomerasa que
toma un grupo funcional de de un sitio y
lo pone en otro sitio y vemos justamente
que este grupo fosfato verdad este este
grupo fosfato que teníamos aquí ahora se
va a colocar en otro sitio que es
justamente acá verdad después usamos la
enolasa verdad es otra encima Para poder
llegar a esta molécula que tenemos aquí
donde ahora vamos a utilizar la piruvat
kinasa verdad para poder eh digamos
desfosforila esta molécula Y eso nos
lleva finalmente al ácido pirúvico muy
bien aquí tenemos el ácido pirúvico que
por supuesto estamos considerando ácido
pirúvico porque tiene este hidrógeno de
aquí verdad si el hidrógeno se pierde y
el oxígeno se queda con el electrón
entonces tendríamos piruvato verdad y
aquí se considera justamente como el
final de la Glucólisis Pero bueno qué
fue lo que pasó aquí aquí en este paso
digamos en en este justo de aquí también
se produjo ATP pero recordemos que esto
pasa dos veces verdad esto pasa dos
veces porque partíamos de dos moléculas
de de gliceraldehído tres fosfato verdad
entonces aquí tenemos una producción de
dos atps También muy bien tenemos una
producción de dos atps entonces en
resumen tenemos una fase de inversión
aquí tenemos nuestra fase de inversión
en donde hay que utilizar dos moléculas
de atps verdad en dos partes distintas
pero luego tenemos una fase de
recompensa tenemos una fase de
recompensa En donde podemos ganar dos
atps en una parte y luego dos atps en
otra parte Así que espero que todo esto
de lo que hablamos al inicio del video
después de haber visto el mecanismo
completo ahora todo esto cobre
sentido
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