Estimados, ya vimos en entradas anteriores cómo funciona, a grandes rasgos el sistema de los fosfágenos de alta intensidad y el metabolismo anaeróbico láctico. Pues bien, hoy veremos cómo trabaja el sistema aeróbico, para esto lo dividiremos en 3 partes dependiendo del sustrato que se utilice para generar energía (glucosa, grasa o proteínas).
A partir de glucosa: Los procesos enzimáticos por los cuales pasa la glucosa, en un inicio, son exactamente iguales a los que se producen mediante la vía anaeróbica láctica hasta la formación de piruvato, de ahí en adelante, los procesos que siguen distan mucho de ese metabolismo.
Ahora el piruvato en vez de transformarse en lactato mediante la lactato deshidrogenasa (como sucede en la vía anaeróbica láctica), este se transforma en Acetil CoA debido a otra enzima llamada piruvato deshidrogenasa, mediante este paso se oxida un NADH obtenido de la glucólisis anaeróbica gracias a la lanzadera de protones que a su vez será cedido (el hidrogenión) a las coenzimas mitocondriales. Es así como el Acetil CoA ingresa a la mitocondria para comenzar una segunda fase para la obtención de energía, el ciclo de Krebs.
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| Esquema de glucólisis aeróbico, autoría personal. |
Segunda fase, ciclo de Krebs
Esta fase es muy compleja y posee varios reacciones químicas, las cuales por motivos pedagógicos serán resumidas en un esquema global. Pero visto a grandes rasgos en el ciclo de Krebs el Acetil CoA que hizo ingreso a la mitocondria es sometido a múltiples reacciones las cuales van reduciendo FAD y 3NAD generados en la glucólisis anaeróbica, se fosforila un GDP a GTP, se utilizan 3 moléculas de agua (H2O) y se generan 2 moléculas de CO2 las cuales se eliminan mediante la respiración.
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| Esquema ciclo de Krebs, autoría personal. |
Tercera fase, fosforilación oxidativa
Última etapa de la glucolisis aeróbica, aquí como su nombre lo dice ocurren 2 procesos, la oxidación, aquí es en donde los agentes reducidos FADH+H y NADH+H, se van oxidando, por lo que van cediendo sus hidrógenos y estos son descompuestos a su vez en H+ y e-. Los electrones liberados pasan por los distintos compuestos de la cadena respiratoria (citocromos), en cada paso de los electrones por los citocromos se va liberando energía, la cual será utilizada para fosforilar el ADP y así obtener ATP. El último eslabón de la cadena, el citocromo A3 es el encargado de transferir los electrones sacados del hidrógeno al oxígeno en la mitocondria, es entonces que este puede unirse al H+ y formar H2O (agua) para mantener el equilibrio redox (equilibrio entre las reducciones y oxidaciones ocurridas en la célula, imprescindible para mantener la vida) .
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| Esquema de Fosforilación oxidativa, autoría personal. |
Como se pudo ver, la glucolisis aeróbica en un principio tiene los mismos procesos metabólicos que la anaeróbica hasta la transformación del Piruvato a Acetil CoA y su posterior ingreso a la mitocondria. La utilización de una vía con respecto a otra depende de la necesidad de resíntesis de ATP, actividad de las enzimas lactato deshidrogenasa, piruvato deshidrogenasa y la intensidad del estímulo.
Cabe mencionar que con una molécula de glucosa se generan 2 Acetil CoA, lo que sirve para dar 2 vueltas completas en el ciclo de Krebs. A modo de resumen, la energía generada en la vía aeróbica de la glucosa tenemos:
- 6 ATP obtenidos del NADH citoplasmático si los hidrógenos pasan a fosforilación oxidativa.
- 24 ATP obtenidos del NADH mitocondrial.
- 4 ATP obtenidos del FADH mitocondrial.
- 2 ATP de la glucólisis
- 2 ATP de la fosforilación del GTP
Con esto tenemos una ganancia neta de 38 ATPs a partir de tan sólo una molécula de glucosa circulante, porque si esta viene del glucógeno nos ahorramos 1 ATP utilizado en la energía de activación y con esto el valor neto es de 39 ATPs.
Bueno amigos, como siempre digo, eso es a grandes rasgos el metabolismo de la glucosa mediante la vía aeróbica, más adelante me referiré a esa misma vía cuando los sustratos son las proteínas o las grasas.
Saludos
