Metabolisme de la Glucosa: Glucòlisi, Glucogen i Producció d'ATP
Vies Metabòliques de la Glucosa: Definició
El metabolisme dels carbohidrats inclou diverses rutes essencials per a la gestió de l'energia cel·lular:
- Glucòlisi (Catabolisme): Conversió de glucosa a ATP (ruptura).
- Glucogènesi (Anabolisme): Síntesi de glucogen a partir de glucosa.
- Glucogenòlisi (Catabolisme): Descomposició de glucogen per obtenir glucosa-1-fosfat.
- Gluconeogènesi (Anabolisme): Síntesi de glucosa a partir de substrats diferents dels carbohidrats.
- Glucogenogènesi (Anabolisme): Conversió de glucosa-6-fosfat a glucogen.
La Glucòlisi: Producció d'ATP a partir de Glucosa
La glucòlisi (del grec lysis = ruptura) és el procés de producció d’ATP a través de la glucosa.
Origen de la Glucosa i Emmagatzematge
La glucosa constitueix el 99% del sucre que circula per la sang i prové de la ingesta dels hidrats de carboni i de la descomposició del glucogen hepàtic.
El procés de conversió de la glucosa en glucogen s'anomena glucogènesi. El glucogen s’emmagatzema en els músculs i el fetge fins que es necessita.
Glucogenòlisi i Preparació per a l'Energia
Quan es requereix energia, el glucogen es descomposa en glucosa-1-fosfat mitjançant el procés anomenat glucogenòlisi.
Abans que la glucosa i el glucogen puguin utilitzar-se per generar energia, s’han de convertir en un compost clau: la glucosa-6-fosfat (G6P).
Conversió a Glucosa-6-Fosfat (G6P)
- La conversió d’una molècula de glucosa a G6P requereix una molècula d’ATP.
- En la conversió del glucogen, es forma G6P a partir de glucosa-1-fosfat sense cap despesa d’energia.
Fase Anaeròbica de la Glucòlisi
La glucòlisi comença un cop s’ha format la glucosa-6-fosfat (s’afegeix un grup fosfat, augmentant així l’energia potencial).
La glucòlisi produeix al final 2 molècules d’àcid pirúvic. Si hi intervingués l’O₂, el destí de l’àcid pirúvic seria un altre.
Destí de l'Àcid Pirúvic sense Oxigen (O₂)
En condicions anaeròbiques (sense presència d’O₂), l’àcid pirúvic es convertirà en àcid làctic (després de 10 reaccions enzimàtiques).
Balanç Energètic Ràpid (Guany d'ATP)
Aquest sistema no produeix una gran quantitat d’energia, però conjuntament amb el sistema ATP-PC, permet realitzar un exercici d’elevada intensitat durant els primers minuts d’activitat.
El guany net d'ATP és:
- 2 molècules d’ATP si s’utilitza la glucosa inicialment.
- 3 molècules d’ATP si s’utilitza el glucogen inicialment.
Limitacions del Sistema Glucolític Anaeròbic
Una altra limitació és la producció d’àcid làctic, ja que estem parlant d’un treball sense presència d’O₂.
L’acumulació d’àcid làctic provoca:
- Que disminueixi la producció d’ATP a partir del glucogen muscular, degut a una dificultat en l’acció enzimàtica glucolítica.
- L’àcid redueix la capacitat de combinació del calci (Ca²⁺) de les fibres musculars i impedeix la seva contracció muscular.