Glicòlisi i Cicle de Krebs: Vies Metabòliques Essencials
Glicòlisi: Via de Degradació de la Glucosa
La glicòlisi és la via de degradació des de la glucosa fins a piruvat, de la qual s’obté una petita quantitat d’ATP per fosforilació a nivell de substrat i nucleòtids reduïts (NADH).
Aquesta via degrada la glucosa amb un doble objectiu:
- Obtenir energia en forma d’ATP.
- Subministrar precursors per a la biosíntesi de components cel·lulars.
Aquesta via catabòlica es duu a terme al citoplasma de totes les cèl·lules. En aquest procés, a partir d’una molècula de glucosa, se n’obtenen dues de piruvat.
Inici i Fases Clau de la Glicòlisi
La glicòlisi s’inicia amb la fosforilació de la glucosa perquè no pugui sortir de la cèl·lula, procés que requereix l’aportament d’energia (2 ATP).
Fórmula General de la Glicòlisi
La reacció global de la glicòlisi es pot representar de la següent manera:
Glucosa + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+ → 2 Piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Cicle de Krebs: Ruta Metabòlica Central
El cicle de Krebs és una ruta metabòlica, és a dir, una successió de reaccions químiques que formen part de la respiració cel·lular en totes les cèl·lules aeròbiques.
Etapes Clau del Cicle de Krebs
El cicle de Krebs s’inicia amb la transferència de dos àtoms de carboni, procedents de l’acetil-CoA, a una molècula de quatre àtoms de carboni, l’oxalacetat, que és l’encarregada que el cicle s’iniciï.
Posteriorment, la molècula de sis àtoms de carboni que es forma s’oxida i descarboxila, constituint NADH i CO2. Al pas següent es produeixen les mateixes reaccions i es forma, a més, ATP.
Finalment, les molècules de quatre àtoms de carboni s’oxiden, cedint en successius passos els seus H+ al FAD i al NAD+ per formar FADH2 i NADH, respectivament. D’aquesta manera s’obté la molècula de partida i es completa el cicle.
Reaccions i Regulació del Cicle de Krebs
Aquest cicle consta de vuit reaccions que, excepte la sisena, tenen lloc a la matriu mitocondrial.
Una volta completa del cicle genera:
- Tres molècules de NADH
- Una molècula de FADH2
- Una molècula de GTP
El funcionament del cicle depèn de l’estat energètic que actua sobre els enzims dels passos 3 i 4. Així, quan la cèl·lula té energia abundant, els nivells d’ATP i de NADH són alts i els d’ADP baixos, per la qual cosa el cicle funciona amb una menor intensitat i, fins i tot, pot parar-se. Passa el contrari quan la quantitat d’ATP és baixa.
Alguns dels intermediaris del cicle poden tenir un altre origen (reaccions anapleròtiques) i d’altres poden escapar del cicle amb finalitats biosintètiques. Per tant, no és una via totalment tancada i catabòlica, ja que els intermediaris poden utilitzar-se en algunes reaccions anabòliques. Per això, es diu que és una via amfibòlica.
Els productes obtinguts en el cicle de Krebs, a partir d’una molècula de glucosa (tenint en compte que per cada molècula de glucosa el cicle es repeteix dues vegades), són els següents:
- 2 ATP
- 6 NADH
- 2 FADH2