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Metabolismo energético

Resumen: Los alimentos: fuente de energía. El ATP: la "moneda universal de E°" en los sistemas biológicos. Metabolismo energético: Glucólisis. Breve resumen, recapitulemos un poco. Antes de continuar algunos conceptos importantes. Glucólisis: via aerobia. Glucólisis: vías anaerobias. Metabolismo energético. El Ciclo de Krebs. Transporte de electrones, otros nombres. Metabolismo energético: balance final de ATP´s.(V)
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Autor: Agr. Rolando R. Aparicio Romero
  1. Los alimentos: fuente de energía
  2. El ATP: la "moneda universal de E°" en los sistemas biológicos
  3. Metabolismo energético: Glucólisis.
  4. Breve resumen, recapitulemos un poco
  5. Antes de continuar algunos conceptos importantes.
  6. Glucólisis: via aerobia.
  7. Glucólisis: vías anaerobias.
  8. Metabolismo energético: El Ciclo de Krebs
  9. Transporte de electrones, otros nombres.
  10. Metabolismo energético: balance final de ATP´s.
  11. Bibliografía.

Los alimentos: fuente de energía

Todas las unidades biológicas se alimentan, con la finalidadde proveerse tanto de energía como de materia prima para su crecimiento ydesarrollo.

Los alimentos pueden agruparse en tres grandes grupos:Carbohidratos, Proteínas y Grasas.

Estos tres tipos de alimentos al final pueden metabolizarsecomo energía para el organismo.

Grupo alimenticio

Unidad metabolizada

Transformación convergente

Carbohidratos

Glucosa

ENERGÍA en ATP

Grasas (Lípidos)

Acidos grasos

Proteínas

Aminoácidos

 

El ATP: la "moneda universal de E°" en los sistemasbiológicos

Concepto:

El ATP pertenece al grupo de los nucleótidos, por lo tanto esta compuestopor una base nitrogenada (adenina), una pentosa (ribosa) y un grupo fosfato(tres radicales fosfato con enlaces de alta energía).

ATP significa Adenosina Tri Fosfato, o Trifosfato de Adenosina. Tómese encuenta que fósforo se abrevia con la letra P.

Recuerde que la palabra fosfato significa que el fósforo estáparticipando con carga de -5 (si fuera carga -3 sería fosfito). Vea elsiguiente esquema del ATP:

El ATP es una molécula que almacena bastante energía, lamisma se almacena en los enlaces fosfato que son dos para cada molécula de ATP(vea la figura). Cada uno de ellos equivale a 8000 kcal/mol, por lo tanto sitomamos en cuenta que son dos enlaces, tendríamos un potencial de 16000kcal/mol de energía para cada molécula de ATP. Sirva de comparación que unamolécula de glucosa tiene apenas 2260 kcal/mol de energía, pequeña cantidadcomparada con el ATP.

Otro aspecto importante es que estos enlaces fosfato serompen fácilmente, por lo cual su energía almacenada es bastante disponiblepara los proceso bioquímicos.

Vea el siguiente gráfico de los radicales fosfato y susenlaces:

Liberación de energía del ATP:

La energía almacenada en los enlaces de fosfato se libera a través de unproceso catabólico.

Recuerde que catabolismo es un tipo de metabolismo que consiste en latransformación de una molécula compleja en otras más sencillas con liberaciónde energía.

Pues este es el caso del ATP, el cual tiende a liberar su grupo fosfato paratransformarse en Adenosina Di Fosfato o ADP. Vea el siguiente gráfico:

De esta forma es que el ATP, libera energía transformándoseen ADP + P + E°.

Esta reacción es reversible, o sea el ATP del organismo sereconstituye a partir de ADP para almacenar la energía presente en losalimentos que consumimos.

Usualmente el ATP se transforma en ADP para liberar energía,y el ADP en ATP para almacenar energía.

Sin embargo bajo ciertas condiciones el ADP se transforma enAMP (Adenosina Mono Fosfato), liberando así un excedente de energía al romperel segundo enlace fosfato, pero esta condición no es muy usual.

Atp, moneda universal de energía en los sistemas biológicos.

Es importante recalcar que esta "transacción"energética (almacenamiento y liberación) utilizando ATP es común en todos lossistemas biológicos, desde los procariotes hasta los organismos mas complejosdel grupo pluricelular.

Debido a esto es que se conceptúa al ATP como la"moneda universal" de las transacciones energéticas en todos lossistemas biológicos.

Usos comunes del ATP

El ATP a parte que sirve para el almacenamiento "a cortísimoplazo" de la energía, es utilizado por el organismo para los siguientesprocesos (todos ellos trabajos, recuerde que trabajo es toda utilización deenergía):

  • Transporte activo en las membranas celulares, para el movimiento de solutos en contra del gradiente de concentración. De toda la utilización de ATP por las células, se le atribuye a este proceso un 30% de participación.
  • Síntesis de compuestos químicos (anabolismo), recuerde que muchos de los procesos bioquímicos requieren energía para ejecutarse o sea son procesos endergónicos. El ATP provee la energía para la ejecución de dichas reacciones. Se atribuye a estos proceso un 70% de participación en el uso global de ATP a niveles celulares.
  • Trabajo mecánico, específicamente movimiento muscular, de cilios - flagelos y movimientos ameboides.

Metabolismo energético: Síntesis de ATP

Lugar de síntesis

El lugar donde se sintetiza el ATP radica en las crestas mitocondriales. Enlos procariotes, este trabajo se realiza en la membrana celular.

En el citoplasma también se produce ATP, pero en proporcionesconsiderablemente menores o muy poco significativas.

la energía de los alimentos y su transformación en ATP

Todos los grupos alimenticios (carbohidratos, lípidos yproteínas) pueden transformarse en ATP. Sin embargo los procesos que atraviesanson diferentes. Vea el siguiente esquema que acontece en el citoplasma celular:

En un primer paso, todos los grupos alimenticios sesimplifican al dividirse en sus compuestos más sencillos, tal es el caso de losdiversos carbohidratos que acaban simplificándose en glucosa, o las proteínasen aminoácidos.

Posteriormente estas "unidades menores" osimplificadas sufren transformaciones para convertirse en piruvato (o ácido pirúvico)para el caso de los carbohidratos y en acetoacetato para el caso de los lípidosy las proteínas.

Al final de este proceso que ocurre en el citoplasma celular,tanto el piruvato como el acetoacetato se transforman en acetil CoA, compuestoque ingresa a las mitocondrias para participar en la síntesis de ATP.

En un segundo paso, que ocurre en las mitocondrias, el acetilCoA es utilizado en un proceso denominado "Ciclo de Krebs" (en honor aHans Krebs su descubridor), del cual resultan principalmente dos tipos decompuestos denominados NADH y FADH, los cuales son "vehículos biológicosde transferencia de electrones". Es pues durante este ciclo de Krebs que selibera bastante energía en procesos de oxido-reducción, de la cual concluyenestos "transportadores de electrones". Posteriormente el NADH y FADHingresan a un proceso denominado "cadena respiratoria" del cual yaresulta la síntesis de ATP.

Metabolismo energético: Glucólisis.

ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES: ISOMERIZACIÓN Y REDOX

Primeramente, repasemos que es un isómero. Un isómero es un compuesto químicoque tiene al misma composición de elementos y la misma cantidad de los mismosque otro compuesto químico. La única diferencia entre estos dos elementosradica en la distribución espacial de los átomos de los elementos.

Por ejemplo, el caso de la glucosa que es isómero de la fructosa. Ambostienen la misma composición química de C, H y O y en iguales cantidades. O seaque la fórmula C6H12O6 es común para ambos compuestos la diferencia radica enla distribución espacial de estos. Vea la figura:

Por lo tanto "isomerización", vendría a ser latransformación de un compuesto químico en su isómero, para el ejemploanterior, la transformación de glucosa en fructosa o viceversa.

Ahora, repasemos un poco los conceptos de reducción yoxidación.

Se dice que un compuesto se oxida cuando libera electrones yque se reduce cuando los captura. Vea el siguiente esquema.

Algo importante para mencionar en el tema redox es que loselectrones no se liberan solos, sino mas bien acompañados por un protón. Porlo tanto recordemos que la conformación de un electrón mas un protón forma elátomo de hidrógeno, el cual está representado en el anterior esquema. Debidoa esto es que a las oxidaciones también se las denomina"deshidrogenaciones".

Dentro de los sistemas biológicos, toda reacción de oxidaciónestá acompañada por otra reacción de reducción, o sea que una no ocurre sinla otra.

GLUCOLISIS, EL METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS.

La palabra glucólisis etimológicamente proviene de glucoque significa "dulce" y de lisis que significa "solución".

Conceptualmente podemos definirla como "la conversiónmetabólica de los azúcares en compuestos más sencillos", para este casoen ácido pirúvico o piruvato.

Recuerde que todos los carbohidratos que se consumen setransforman en glucosa, la cual es almacenada en los animales en forma de glucógeno.

Es importante recalcar que este proceso se aplicaexclusivamente a los carbohidratos, no a las proteínas y lípidos.

LA GLUCÓLISIS SE PUEDE DIVIDIR EN TRES FASES.

El proceso de transformación de la molécula de glucosa (6C)a dos moléculas de piruvato (3C) se puede dividir en las siguientes tres fases:

  • Activación e isomerización.
  • Fraccionamiento.
  • Recuperación de energía.

PRIMERA FASE: ACTIVACIÓN E ISOMERIZACIÓN.

La glucosa es una molécula cuya carga energética alcanza alas 2260 kcal/mol. También es una molécula bastante estable, por lo cual loprimero que busca el proceso es desestabilizarla a través de un proceso deactivación durante el cual se incrementa la energía contenida en la glucosamediante un enlace fosfato transformándola en Fosfato-glucosa. Posteriormenteesta fosfato-glucosa es transformada en un isómero de Fosfato-fructosa, el cualotra vez es activado al incrementar nuevamente su energía con otro enlacefosfato, formando así la DiFosfato-Fructosa, producto final de esta primeraetapa.

Para aclarar sus dudas vea el siguiente esquema:

Obsérvese en la gráfica la participación de diversas enzimas en el procesocomo ser la Hexocinasa, la Fosfoglucoisomerasa y la Fosfofructocinasa.

SEGUNDA FASE: FRACCIONAMIENTO.

La DiFosfato-Fructosa es un compuesto mas inestable que laglucosa y se encuentra cargado de energía (a raíz de los enlaces fosfato), porlo cual se encuentra listo para fraccionarse.

La DiFosfato-Fructosa se fracciona por acción de la enzimaaldolasa quedando como producto de esta ruptura dos compuestos de 3 carbonos yun fósforo cada uno: el FosfatoGlicerAldehido o PGAL y laFosfatoDiHidroxiAcetona o PDHA.

De estos dos compuestos de 3 carbonos, el único que puedepasar a la siguiente etapa es el PGAL, sin embargo por acción de la enzimaisomerasa de triosa, el PDHA se transforma en PGAL. En resumen durante esteproceso de fraccionamiento de una DiFosfato-Fructosa se producen dos PGAL queingresan a la siguiente fase.

Vea el esquema:

TERCERA FASE: RECUPERACIÓN DE ENERGÍA.

Hasta este momento, el proceso de glucólisis ha sido un"gasto" de energía proveniente del ATP para el organismo. Sin embargoa partir de ahora se recuperará "con intereses" la energía invertidaen el proceso.

Los PGAL resultantes del fraccionamiento ingresan a un nuevociclo en el cual son oxidados (o sea liberan electrones) a través de unareducción de NAD en NADH, absorben Fósforo y reaccionan a través de la enzimaSH. De esta forma se transforman en Difosfoglicerato (recuerde que el PGAL teníaya un átomo de P) cuya molécula tiene un enlace fosfato energizado y otroenlace con P sin energía.

El Difosfoglicerato "cargado" de energía en suenlace fosfato, libera un P transformando una molécula de ADP en ATP, transformándoseen Fosfoglicerato, molécula con un solo átomo de P pero que carece de unenlace fosfato energizado.

Entonces este Fosfoglicerato sufre un proceso de oxidaciónproduciendo agua, gracias a esta oxidación su enlace de fósforo se transformaen enlace fosfato cargándose de energía, transformándose en Fosfopiruvato.

Este Fosfopiruvato libera su P energizado, para convertir unamolécula de ADP en ATP a través de la enzima piruvatocinasa.

El producto final de esta reacción es el Piruvato o ácidopirúvico.

Para entender mejor vea la siguiente gráfica.

BREVE RESUMEN, RECAPITULEMOS UN POCO

Ya hemos revisado el proceso de glucólisis desde el momentoen que la glucosa (6 carbonos) ingresa hasta su transformación en dos moléculasde piruvato (3 carbonos), note como existe equilibrio en las reacciones bioquímicas,ya que el número de carbonos (seis) se mantiene desde el inicio hasta el final.

Durante la primera fase "activación e isomerización",la glucosa se transforma en DiFosfato-Fructosa. Durante la segunda fase"fraccionamiento", este compuesto se divide para formar dosFosfatoGlicerAldehidos (PGAL), los cuales ingresan a la tercera etapa.

Ya en la "recuperación de energía", cada uno delos PGAL se acaba transformando en Piruvato, por lo cual se concluye que de unaglucosa se forman dos piruvatos.

Es importante hacer notar que el piruvato es el producto másimportante de este proceso, los cuatro ATP´s que se forman son realmente unbajo aporte al global de la síntesis de ATP del organismo a través delmetabolismo energético.

En resumen podemos expresar el conjunto de entradas y salidasal proceso de la siguiente forma:

Resumen de compuestos que ingresan y productos que salen del proceso

Entradas:

Glucosa + 2 ATP + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD

Salidas:

2 piruvatos + 2 ADP + 4 ATP + 2 NADH + H2O

 

Para comprobarlo, solo tiene que revisar los tres esquemasanteriores.

ANTES DE CONTINUAR ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES.

Antes de continuar con el tema es preciso tener en claro queson el NAD y el FAD.

Bueno, inicialmente podemos definirlos como "vehículosbiológicos para la transferencia de electrones". O sea estos doscompuestos sirven para equilibrar las reacciones de oxidación y reducción alabsorber o aportar electrones.

Presentación oxidada

Presentación reducida

NAD

NADH

FAD

FADH

 

Como ejemplo cuando el PGAL se oxida para transformarse enDifosfoglicerato la reacción se ve acompañada por una reducción del NAD quese transforma en NADH al recibir los electrones que se liberan durante laoxidación anterior. Por eso se dice que la presentación reducida es NADH.

GLUCÓLISIS: VIA AEROBIA.

El proceso de la glucólisis no termina en el piruvato, sinoque continua bajo dos modalidades, una vía aerobia (o sea con presencia deoxigeno) y una vía anaerobia (en ausencia de oxigeno). Dependiendo de estacondicional, se obtendrá un producto específico.

Para el caso de la formación de ATP como producto final dela serie de proceso de la cual la glucólisis forma parte, nos interesa la"vía aerobia".

El oxigeno cumple la función de "reductor final"de los procesos bioquímicos, principalmente reduciendo el NADH y el FADH que seforman, para habilitarlos nuevamente en su presentación oxidada de NAD y FAD.

Durante la vía aerobia, el piruvato que contiene un grupocarboxilo (-COOH) libera carbono y oxigeno para formar CO2. De esta forma elpiruvato se transforma en acetaldehido, el cual sufre un proceso de oxidaciónal liberar electrones y se junta con el grupo HS-CoA (Coenzima A) para formar laAcetil CoA.

Vea el siguiente esquema:

Y este Acetil CoA es el que ingresa a las crestasmitocondriales para iniciar el Ciclo de Krebs.

Nótese la importancia que tiene el oxigeno como aceptor deelectrones para formar agua y volver a habilitar al NAD para continuar losprocesos.

GLUCÓLISIS: VÍAS ANAEROBIAS.

Cuando existe escasez de oxigeno, el NADH deja de oxidarse ypor lo tanto se acumula, para comenzar una serie de reacciones distintas a la víaaerobia.

Contamos con dos casos para exponer: la fermentación alcohólicaproducida por levaduras y la fermentación acidoláctica que ocurre en los músculos.

Para el primer caso, la fermentación alcohólica, esta esproducida por levaduras las cuales transforman el piruvato en acetaldehido (aligual que en la vía aerobia) y posteriormente este se reduce para formaretanol. Recuerde que esto ocurre por el exceso de NADH presente en el organismo.

Vea el gráfico:

Normalmente esta fermentación ocurre hasta que los nivelesde etanol llegan de 12 a 17% de concentración, momento en el cual se inhibenlos procesos de fermentación alcohólica.

Durante el segundo caso de fermentación acidoláctica, estaocurre en los tejidos musculares y es producto del trabajo excesivo, por lo cualla demanda de oxigeno para reducir el NADH a NAD es superior al abastecimientode oxigeno de la respiración. Ante esta circunstancia el NADH se oxida a NADreduciendo el piruvato a ácido láctico.

Vea el gráfico:

Este ácido láctico se acumula en los tejidos muscularesproduciendo fatiga o cansancio y dolor.

Y es debido a esta demanda insatisfecha de oxigeno que se dael fenómeno del "jadeo", ya que el organismo busca incrementar lavelocidad de la respiración para así compensar la falta de oxigeno.

Metabolismo energético: El Ciclo de Krebs

Hasta este momento hemos desglosado los procesos anterioresal ciclo de Krebs. El producto final de estos procesos -que ocurren en elcitoplasma de cada célula- bajo condiciones aerobias es el acetil CoA.

El acetil CoA ingresa entonces a las mitocondrias paraparticipar en una serie de reacciones bioquímicas de oxidación, cuya finalidades producir coenzimas reducidas de NADH y FADH. Esta serie de reacciones es elCiclo de Krebs.

El ciclo de krebs: una cadena de oxidaciones

El ciclo de Krebs, debe su nombre a Sir Hans Krebs, quien fuesu descubridor.

Este proceso también es conocido como el "ciclo del ácidocítrico" o el "ciclo de los ácidos tricarboxílicos".

El ciclo de Krebs consiste en una serie de reacciones en lacual confluyen todas las reacciones catabólicas de la respiración aerobia.

También se lo podría definir como una "cadena deoxidaciones", debido a que recibe AcetilCoA para "impulsar" unaserie de cuatro oxidaciones cuyo producto final son las coenzimas NADH y FADHreducidas al ser cargadas de electrones.

Para entenderlo mejor en forma global vea el siguiente gráfico:

Y estas coenzimas reducidas por el ciclo de Krebs (FADH yNADH) son las que irán a participar del último eslabón de la cadena delmetabolismo energético: el transporte de electrones.

CICLO DE KREBS: DESGLOSE DE PROCESOS

Para fines didácticos vamos a ir paso por paso, partiendo yfinalizando en el compuesto Oxalacetato, a través de las cuatro oxidaciones queocurren en el proceso.

DEL OXALACETATO HASTA LA PRIMERA OXIDACIÓN

El oxalacetato es un compuesto de 4 carbonos, este se combinacon el acetilCoA de 2 carbonos (el cual libera su grupo coenzima A) para formarel citrato o ácido cítrico que tiene 6 carbonos.

Recuerde que la principal función del ciclo de Krebs esproducir oxidaciones. Sin embargo, el citrato no puede oxidarse, debido a quecarece de la configuración molecular para hacerlo, por tal motivo sufre unaetapa de "preparación" al combinarse y separarse con una molécula deagua formando un isómero de citrato denominado isocitrato (6 carbonos). Estecompuesto si cuenta con la configuración adecuada para oxidarse y por lo tantose oxida (reduciendo al NAD en NADH) para formar oxalosuccinato (6 carbonos).

Vea el gráfico:

 DEL OXALOSUCCINATO A LA SEGUNDA OXIDACIÓN

El oxalosuccinato (6 carbonos) cuenta con el grupo carboxiloen su estructura molecular, por lo cual sufre un proceso de descarboxilaciónliberando CO2 y formando A-cetoglutarato (5 carbonos). Este compuesto tambiéncuenta con el grupo carboxilo y por lo tanto libera CO2, produciendo tambiénuna segunda oxidación. Posteriormente se une a un grupo coenzima A para formarsuccinil Coa (4 carbonos).

Vea el gráfico:

DEL SUCCINIL-COA A LA TERCERA OXIDACIÓN

Succinil CoA libera el grupo coenzima A que anteriormente seadicionó, liberando también la energía necesaria para combinar un GDP(guanina di fosfato) con un Pi (fósforo inorgánico) formando así GTP (guaninatri fosfato). Este "primo hermano" del ATP produce una segunda reacciónpara transformar un ADP en ATP al transferirle su grupo fosfato.

El producto de la reacción del succinil CoA es el succinato(4 carbonos) el cual cuenta con la configuración molecular adecuada paraoxidarse formando así fumarato (4 carbonos).

Vea el siguiente gráfico:

DEL FUMARATO A LA CUARTA OXIDACIÓN

Finalmente el fumarato (4 carbonos) que no cuenta con laconfiguración molecular adecuada para oxidarse, sufre un proceso de"preparación", durante el cual es adicionada una molécula de agua,entonces el fumarato se transforma en malato (4 carbonos) el cual si está listopara oxidarse transformándose en oxalacetato (4 carbonos), el cual fue elcompuesto con el cual comenzamos esta descripción.

Vea el siguiente gráfico:

CICLO DE KREBS: ESQUEMA RESUMEN DE TODOS LOS PROCESOS Y BALANCE FINAL

Una vez desglosadas cada una de las reacciones de oxidación que componen el Ciclo de Krebs, resumiremos todo el ciclo en el siguiente gráfico. Observe:

 Para el balance final del ciclo de Krebs en cuanto alas entradas y salidas veamos la siguiente tabla:

Ciclo de Krebs: balance de entradas y salidas

Entradas

Acetil CoA + 3 NAD + FAD + ADP + Pi + H2O

Salidas

HS-CoA + 2 CO2 + 3 NADH + FADH + ATP

 

Recuerde que por cada glucosa que entra al metabolismo energéticosalen dos Acetil CoA, por lo tanto se concluye que por cada glucosa se obtienendos Ciclos de Krebs.

Metabolismo energético: Transporte de electrones, el paso final.

RECAPITULEMOS: CUANTO NADH, FADH Y ATP HEMOS CONSEGUIDO.

Antes de finalizar el tema con la revisión de la cadenarespiratoria, considero necesario recordar cuanta "energía" hemosconseguido hasta este momento tanto en ATP, como en NADH y FADH.

Revisemos la siguiente tabla:

Proceso metabólico:

ATP´s

NADH´s

FADH´s

Glucólisis

2

2

-

Metabolismo de piruvato a Acetil CoA (x2)

-

2

-

Ciclo de Krebs (x2)

2

6

2

TOTAL:

4

10

2

 

TRANSPORTE DE ELECTRONES, OTROS NOMBRES.

A la cadena de "transporte de electrones", tambiénse la denomina como "cadena respiratoria", "cascada deelectrones" y cadena de "fosforilación oxidativa".

CONCEPTO GLOBAL.

Sería un verdadero desperdicio si toda esta energía -quehemos rescatado de la molécula de glucosa que inicialmente entro al metabolismoenergético- almacenada en las coenzimas FADH y NADH fuera utilizadadirectamente para reducir el oxigeno en agua, bajo la siguiente reacción:

NADH + 1/2 O2 èNAD + H2O

Sin embargo los sistemas biológicos aprovechan la energíaalmacenada en las coenzimas al interponer entre el NADH, el FADH y el O2 unaserie de compuestos capaces de oxidarse y reducirse alternativamente. De estaforma se produce una "cascada de electrones" cuya energía esutilizada para la fosforilación oxidativa del ADP.

Es por eso que podemos decir que la cadena respiratoriaconsiste en "una cadena de enzimas, coenzimas y citocromos en la cual cadacomponente representa un nivel de oxido-reducción."

También se puede decir que es "un conjunto de moléculasque a través de oxidaciones y reducciones transfieren electrones desde lascoenzimas reducidas (NADH y FADH) hasta el oxigeno."

Y ocurre que estas transferencias de electrones son altamenteexergónicas, por lo cual esa energía es utilizada para cubrir la "energíade activación" de la fosforilación oxidativa del ADP en ATP.

DESGLOSE DE LOS PROCESOS.

Vamos a dividir estos procesos en niveles para su mejorcomprensión.

Primer nivel: El NADH llega a las crestas mitocondriales,donde se oxida con una "flavoproteína", reduciéndola (o sea cargándolade electrones).

Segundo nivel: Posteriormente la flavoproteína se oxida yreduce a una coenzima denominada "Q". Durante este proceso se liberaenergía que ejecuta una primera fosforilación oxidativa de ATP.

Tercer nivel: Es en este nivel donde recién ingresa el FADH.La coenzima Q que se encuentra reducida, se oxida reduciendo así a un compuestodenominado citocromo b. Durante esta oxidación se libera energía para ejecutarla segunda fosforilación oxidativa de ATP.

Como concepto, un citocromo es una proteína rica en Fe (porlo cual se oxida y reduce fácilmente).

Cuarto nivel: El citocromo b se oxida, reduciendo así alcitocromo c.

Quinto nivel: El citocromo c se oxida, reduciendo así alcitocromo a.

Sexto nivel: El citocromo a se oxida con oxigeno, reduciéndolode esta forma a agua. Durante esta última oxidación se libera la energía paraejecutar la tercera y última fosforilación oxidativa de ATP.

Vea el siguiente gráfico.

 Como conclusión se puede decir que por cada NADH queingresa a la "cadena respiratoria" se consiguen 3 ATP. Mientras quepor cada FADH que ingresa a la "cadena respiratoria" (a la altura dela coenzima A) se obtienen 2 ATP.

Metabolismo energético: balance final de ATP´s.

Como ya habíamos resumido anteriormente, hasta antes deingresar a la "cadena respiratoria" teníamos un total de 4 ATP´s, 10NADH´s y 2 FADH´s.

Si tomamos en cuenta que cada NADH equivale a 3 ATP´s y cadaFADH equivale a 2 ATP´s, tendríamos la siguiente sumatoria: 4 ATP´s (de laglucólisis y formación de Acetil CoA) + 30 ATP´s (provenientes de los NADH´s)+ 4 ATP´s (provenientes de los FADH´s).

Con un total de 38 ATP´s como producto del metabolismo energéticode una molécula de glucosa.

Fácil ¿verdad?.

Bibliografía.

  • Claude Ville. Biología. 7ma edición. 1985.
  • Daniel Meyer. Apuntes de biología. Zamorano. 1997.
  • Internet. www.lafacu.com.

 

Autor:

Agr. Rolando R. Aparicio Romero

aparicio_rolando@yahoo.es.

Docente Biología. ISTACH.

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