FUNCION Y ESTRUCTURA DEL CUERPO HUMANO (409)

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Capítulo 16 Nutrición y metabolismo 381
La glucólisis, el primer paso del catabolismo de la 
glucosa, tiene lugar en el citoplasma de cada célula del 
organismo. Como muestra la figura 16-2, la glucólisis 
descompone la glucosa (una molécula con seis carbo­
nos) en dos ácidos pirúvicos (moléculas de tres car­
bonos). La glucólisis libera una pequeña cantidad 
de energía (suficiente para generar dos moléculas de 
ATP), pero no requiere oxígeno para conseguirlo. 
Por eso decimos que es un proceso anaerobio.
Cada molécula de ácido pirúvico puede desplazarse 
después a la mitocondria (uno de los diminutos «car­
gadores de baterías» de la célula que transfiere mucha 
más energía de los nutrientes al ATP). Después de que 
el ácido pirúvico se descomponga en dos moléculas 
acetilo con dos carbonos, la coenzima A (CoA) lo acom­
paña al ciclo del ácido cítrico. Este libera electrones de 
alta energía al descomponer el acetil CoA (dos carbo­
nos) en dióxido de carbono (un solo carbono) utili­
zando enzimas localizadas dentro de la mitocondria.
Las reacciones químicas de la glucólisis y del ciclo 
del ácido cítrico liberan energía almacenada en la 
molécula de glucosa. Más de la mitad de la energía 
liberada son electrones de alta energía. El sistema de 
transporte de electrones, incrustado en los pliegues 
internos de la mitocondria, transfiere la energía desde 
estos electrones a las moléculas de ATP. Por cada molé­
cula original de glucosa que entra en esta vía metabólica 
en la mitocondria pueden generarse hasta 36 moléculas 
de ATP. El resto de la energía almacenada originalmente 
en la molécula de glucosa es liberada en forma de calor 
que contribuye a mantener la temperatura corporal.
La vía metabólica dentro de la mitocondria, a di­
ferencia de la glucólisis, es un proceso que necesita 
oxígeno, o aerobio. Una célula no puede activar el ciclo 
del ácido cítrico ni el sistema de transporte de electro­
nes (en el que se libera la mayor parte de la energía de 
la glucosa) sin oxígeno.
El ATP sirve como fuente directa de energía para 
realizar trabajo celular en todos los tipos de organis­
mos vivos, desde los vegetales unicelulares hasta los 
animales con miles de millones de células, como el 
hombre. Entre las sustancias biológicas, por tanto, el 
ATP es una de las más importantes.
La energía transferida a las moléculas de ATP 
difiere en dos aspectos de la energía almacenada en 
moléculas de alimentos; la energía de las moléculas 
de ATP no permanece almacenada, sino que es libe­
rada casi instantáneamente y se puede utilizar para 
el trabajo celular. La liberación de energía de las 
moléculas de alimentos ocurre con mucha más lenti­
tud, debido a que acompaña a la larga serie de reac­
ciones químicas que constituyen el catabolismo. La 
energía liberada de las moléculas de alimentos no
(en el hígado y en células musculares)
Glucógeno
Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa Glucosa
@ @ @ (31 @
Glucogénesis ^ I Glucogenólisis 
(anabolismo) | | (catabolismo)
ANAEROBIO 
(en el citoplasma)
ADP
2 ATP
C B S Metabolismo de la glucosa. La glucosa puede 
almacenarse como subunidades de glucógeno en el hígado y en 
las células musculares hasta que sea necesaria para obtener ATP. 
Después de romper el glucógeno, cada molécula de glucosa su­
fre glucólisis en el citoplasma. La glucólisis divide una molécula 
de glucosa (seis átomos de carbono) en dos moléculas de ácido 
pirúvico (tres átomos de carbono cada una) y produce energía 
suficiente para generar dos ATP. Cada ácido pirúvico es conver­
tido en una molécula acetilo de dos átomos de carbono que es 
acompañada por el acetil coenzima A (CoA) al ciclo del ácido cí­
trico en la mitocondria, el cual descompone cada molécula de 
ácido pirúvico en tres moléculas de dióxido de carbono (un átomo 
de carbono cada una) y muchos electrones de alta energía. El sis­
tema de transporte de electrones (también en la mitocondria) 
utiliza la energía de estos electrones para generar hasta 36 ATP en 
presencia de oxígeno (0 2).
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