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Durante el parto, cuando la circulación sanguínea y el acceso al oxígeno son escasos, es muy importante la glicóli- sis anaerobia para el neonato. En los adultos, esta ruta es especialmente activa en las células con pocas mitocondrias, como las del músculo blanco, los testículos, la médula renal, la córnea, el cristalino (las mitocondrias absorberían y difrac- tarían la luz) o los eritrocitos (que carecen de mitocondrias). En la Figura 14-1 se indican los pasos enzimáticos de la glicólisis anaerobia que conducen desde la glucosa hasta el piruvato, con la posibilidad de que éste se convierta en lacta- to. Aun cuando, tanto la glucosa, como la glucosa-6-fosfato y la fructosa-6-fosfato se presenten de forma natural en sus formas cíclicas (véase el Cap. 5), utilizaremos las fórmulas abiertas de Fischer para facilitar el seguimiento de las trans- formaciones. Tras el transporte de la glucosa al interior de las células, comienza una fase de preparación de la glicólisis (pasos 1, 3 y 4), hasta llegar a la fructosa-1,6-bisfosfato, con lo que se consigue fosforilar a los monosacáridos, encerrándolos en la célula, dada la impermeabilidad de la membrana plasmática para los compuestos polares fosforilados. En esta fase de pre- paración no se obtiene energía, sino que por cada glucosa transformada en fructosa-1,6-bisfosfato se necesita la hidró- lisis de dos ATP. La fase siguiente es la de ruptura o lisis (pasos 6 y 7): la fructosa-1,6-bisfosfato se fracciona en dos porciones moleculares de tres átomos de carbono cada una, aldotriosa-fosfato (gliceraldehído-3-fosfato) y cetotriosa-fos- fato (dihidroxiacetona fosfato), sin consumo ni producción de ATP. En los últimos pasos (8 al 13) es donde tiene lugar la fase oxidativa (paso 8, catalizado por una triosa-fosfato des- hidrogenasa) y la de obtención de energía (pasos 9 y 12), mediante fosforilaciones a nivel de sustrato, semejantes a la existente en el ciclo del ácido cítrico cuando la succinilCoA se convierte en succinato (véase el Cap. 13). Por cada molécula de glucosa se consume, por tanto, un ATP en la reacción catalizada por la hexoquinasa o gluco- 224 | Metabol ismo energét ico Figura 14-1. Esquema general de la glicólisis anaerobia con las enzimas y metabolitos participantes. En azul, las etapas típicamen- te glicolíticas; en negro, las gluconeogénicas; en gris, las mixtas. Obsérvese cómo los carbonos 3 y 4 de la glucosa inicial se convier- ten en el C1 del piruvato o lactato. Asimismo, que la actividad lactato deshidrogenasa es esencial para que no se altere la proporción NADH/NAD+ (situación redox) del citoplasma. CH2OH O 1 3 ATP ADP H2OPi CH2O-Pi CHO CH2OH O ATP ADP H2O G6P O O CH2OH CHO 7 DHAP GA3P(2) O=C-O- CH3 (2) 13 Pi2NAD+2NAD+ 2NADH+H+ 8 2NADH + 2H+ 1. Hexoquinasa 2. Glucosa-6-fosfatasa 3. Glucosa-fosfato-isomerasa 4. 6-fosfofructoquinasa 5. Fructosa-1,6-bisfosfatasa 6. Aldolasa 7. Triosa-fosfato isomerasa 8. Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa 9. 3-fosfoglicerato quinasa 10. 3-fosfoglicerato mutasa 11. Enolasa 12. Pivurato quinasa 13. Lactato deshidrogenasa G6P: glucosa-6-fosfato F6P: fructosa-6-fosfato 1,6-FBP: fructosa-1,6-bisfosfato DHAP: dihidroxiacetona fosfato GA3P: gliceraldehído-3-fosfato 1,3-BPG: 1,3-bisfosfoglicerato 3PG: 3-fosfoglicerato 2PG: 2-fosfoglicerato PEP: fosfoenolpivurato PIR: pivurato LAC: lactato ENZIMAS Glicolíticas, gluconeogénicas y mixtas METABOLITOS 2 4 Pi CH2O-Pi CH2O-Pi O=C-O- CH3 (2) O 12 O=C-O- CH2 (2) O- Pi 11 H2O2ATP 2ADP O=C-O- CH2OH (2) O-Pi 10 O=C-O- (2) 2ATP 2ADP O=C-O (2) - Pi9 PIR PEP 2PG 3PG 1,3BPG CH2O-PiCH2O-Pi CH2O-Pi CH2O-Pi CH2O-Pi 5 6 α - D - g l u c o s a LAC 1,6FBPFGP 14 Capitulo 14 8/4/05 11:02 Página 224
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